Kenning um myndun tunglsins samkvæmt stjörnufræði
Tunglið, stærsti náttúrulegi gervihnötturinn sem gengur á braut um jörðina, hefur verið viðfangsefni vísindalegra rannsókna og vangaveltna um aldir. Stjörnufræðingar, jarðfræðingar og eðlisfræðingar hafa sett fram ýmsar kenningar um uppruna tunglsins. Þessi grein mun útskýra nokkrar af helstu kenningunum um myndun tunglsins, sem og sönnunargögn og rök sem styðja og hrekja hverja kenningu.
1. Klofnunarkenningin
Klofnunarkenningin, einnig þekkt sem „klofnunartilgátan“, var sett fram af George Darwin seint á 19. öld. Þessi kenning, sem byggir á greiningu á snúningshreyfingum jarðar og tunglsins, segir að tunglið hafi myndast úr efni sem kastaðist frá hraðsnúandi jörðinni. Darwin lagði til að þetta efni hefði síðan kólnað og þéttst til að mynda tunglið.
Þessi kenning hefur þó nokkra veikleika. Í fyrsta lagi er mjög erfitt að útskýra snúningshreyfingarnar sem þarf til að aðskilja massa eins stóran og tunglið frá jörðinni. Ennfremur bendir efnasamsetning tunglsins, sem er svipuð en ekki eins og jarðar, til þess að það gæti innihaldið efni úr öðrum uppruna en jörðinni.
2. Fangunarkenningin
Kenningin um að tunglið hafi myndast annars staðar í sólkerfinu og síðar verið fangað af þyngdarafli jarðar. Um miðja 20. öld var stjörnufræðingurinn Harold C. Urey einn helsti talsmaður þessarar kenningar. Þessi tilgáta skýrir nokkrar af sérkennum brautar tunglsins og breytileika í samsætu súrefnis milli jarðar og tunglsins.
Hins vegar er afar erfitt að útskýra hvernig jörðin gat fangað fyrirbæri á stærð við tunglið og komið því á stöðuga braut. Tillögur að fangunaraðferðum eru oft óraunhæfar, miðað við þyngdaráhrif og aðra gangvirkni sólkerfisins á fyrstu stigum.
3. Gagnkvæm aðsöfnunarkenning
Samkvæmt tilgátunni um samsöfnun mynduðust jörðin og tunglið samtímis úr skýi af frumstæðu gasi og ryki sem umkringdi unga sólkerfið. Í þessu tilfelli myndaði sama efni og myndaði jörðina einnig tunglið í ferli sem er mjög svipað og reikistjarnamyndun.
Þessi kenning stendur þó einnig frammi fyrir nokkrum vandamálum. Eitt helsta álitamálið er hvernig á að útskýra muninn á stærð og samsetningu Jarðar og Tunglsins. Jörðin hefur stóran járnkjarna en Tunglið hefur mun minni kjarna, sem bendir til þess að fyrirbærin tvö hafi hugsanlega ekki myndast úr sama efni.
4. Kenning um risaárekstra
Tilgátan um risaárekstra er nú algengasta kenningin meðal vísindamanna. Samkvæmt þessari kenningu myndaðist tunglið við árekstur ungu jarðarinnar og reikistjörnu á stærð við Mars sem kallast Þeia. Þessi árekstur átti sér stað fyrir um það bil 4,5 milljörðum ára og myndaði rusl sem að lokum þéttist og myndaði tunglið.
Þessi kenning er studd af nokkrum sönnunargögnum:
a. Samsætusamsetning
Greining á tunglbergsýnum sem Apollo geimförin söfnuðu sýnir að súrefnissamsæturnar í tunglbergi eru næstum eins og í jarðbergi. Þetta bendir til þess að tunglið og jörðin eigi sameiginlegan uppruna eða séu úr sömu efnum.
b. Tölvulíkan
Tölvulíkanir sýna að svo stór árekstur gæti hafa framleitt nægilegt magn af rusli til að mynda tunglið. Þetta líkan skýrir einnig muninn á stærð kjarna jarðar og tunglsins, sem og snúningshraða jarðar í upphafi.
c. Jarðefnafræðilegar sannanir
Jarðefnafræðilegar greiningar sýna að sum frumefni á tunglinu eru óstöðugri en á jörðinni, sem er í samræmi við árekstur sem olli mjög miklum hita.
Hins vegar er kenningin um risaárekstra ekki án gagnrýni. Til dæmis halda sumir vísindamenn því fram að ákveðnir samsætueiginleikar séu ekki að fullu útskýrðir með kenningunni og sumar upplýsingar um virkni árekstursins séu enn til rannsóknar.
5. Sönnunargögn úr nýlegum leiðangri og rannsóknum
Ýmsar geimferðir, eins og Apollo, Lunar og aðrar tunglbrautarferðir, hafa veitt vísindamönnum ómetanleg gögn til að greina og prófa ýmsar kenningar um uppruna tunglsins. Gögn frá þessum leiðöngrum innihalda tunglbergsýni, greiningar á steinefnasamsetningu og þyngdar- og segulmælingar.
Á þriðja áratug tuttugustu aldar miða leiðir eins og Artemis geimferð NASA að því að senda menn aftur til tunglsins og koma með fleiri sýni sem gætu gefið ítarlegri svör um sögu og uppbyggingu tunglsins.
Niðurstaða
Í stjörnufræði eru kenningar um myndun tunglsins áfram umdeild rannsóknarsvið og kraftmikið. Þótt kenningin um risaárekstra sé nú sú sem er mest viðurkennd, gætu frekari rannsóknir og nýjar uppgötvanir frá framtíðar geimferðum veitt dýpri innsýn og jafnvel véfengt núverandi kenningar.
Myndun tunglsins er ein af mörgum ráðgátum sólkerfisins sem tengir okkur nánar við skilning á uppruna og þróun jarðar og nágranna hennar í geimnum. Rannsóknir á tunglinu snúast ekki aðeins um að svara forvitni manna, heldur einnig um að hjálpa okkur að skilja grundvallarferlin sem mótuðu reikistjörnurnar og fylgitungl þeirra í alheiminum.
