巨大衝突仮説は、1946年にカナダの地質学者レジナルド・デイリーによって初めて提唱されて以来、広く注目を集めている。この仮説は、月の形成を説明する主流の科学理論とみなされ、地球と月の関係について数多くの議論を引き起こしてきました。この仮説によれば、45億年前の地球初期に、火星ほどの大きさの惑星(テイアと呼ばれる)が地球と激しく衝突し、この衝突によって生じた噴出物が最終的に月を形成したとされています。
この仮説は、月が以前の理論で示唆されていた回転力ではなく、直接的な衝突によって形成された可能性があることを示唆している。
いくつかの研究では、月の軌道は地球の自転と似ていることが示されており、この仮説を裏付けています。さらに、月の岩石サンプルは地球の岩石と同じ安定同位体比を示しており、これらが共通の起源を持つ可能性があるという考えをさらに裏付けています。しかし、この仮説には、この巨大衝突の後に月はどうやって形成されたのかなど、まだいくつかの未解決の謎が残っています。なぜ金星は同様の衝撃を受けたのに、月は受けなかったのでしょうか?
歴史的背景19 世紀後半、ジョージ・ダーウィンは、地球と月はかつては単一の存在であったが、時間の経過とともに分離したと提唱しました。しかし、デイリーはこの見解に異議を唱え、月の形成は衝突と関係がある可能性が高いと主張した。それ以来、多くの学術会議が開催され、巨大衝突仮説は徐々に学術界で広く認知されるようになりました。
現代の惑星形成理論によれば、テイアはかつて太陽系内にあり、地球と軌道を共有する火星サイズの天体であった。この仮説の魅力は、月と地球の形成時の配置を説明できる点です。
テイアの性質テイアという名前は、ギリシャ神話のティタン女神に由来しており、月の女神セレーネの母と言われています。この名前は、テイアと月のつながりを強調するために付けられました。科学者たちは、この仮説上の原始惑星は地球と組成が似ており、両者の衝突がより起こりやすくなり、現在の月の形成につながったと提唱している。
「惑星規模の衝突が、地球と月の結合に必要な運動エネルギーを提供したようだ。」
科学者たちは、テイアと地球の衝突は、地球がほぼ完全に形成された44億年から45億年前の間に起こったと考えています。さまざまなコンピューターシミュレーションによると、衝突は比較的低速で発生し、約45度の角度で地球に衝突したと示唆されている。このような激しい衝突は、月の形成に必要なエネルギーを供給しただけでなく、地球-月系に追加の運動量を与え、この系の高い角運動量特性を説明しています。
アポロ月面着陸時に採取された岩石サンプルは、地球の岩石とほぼ同じ酸素同位体比を示し、巨大衝突仮説の根拠となった。さらに、この研究では、月が鋼鉄の核を持つ場合、その直径は月の半径の25%以下であり、他の惑星の核の直径比とは大きく異なることが示されています。これらの見解は、テイアが月の「母」であるかもしれないという仮説の信頼性を改めて強調するものである。
巨大衝突仮説は学界では主流となっているが、依然として多くの課題と疑問に直面している。たとえば、衝突後、地球は地球全体にマグマの海を形成したのでしょうか?この仮説はまだ証拠によって完全に裏付けられていません。さらに、月には地球よりも揮発性元素が少なく、例えば水の存在も高温衝突理論に疑問を投げかけています。
上述のすべての要因と観点を考慮すると、テイアと月の関係は、現代の天文学と惑星科学において未解決の謎のままです。この失われた惑星の全貌を解明できるでしょうか?この疑問は、今後の科学的探究によって解明される必要があるのでしょうか?