Dezember 2, 2022

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Wissenschaftler verwendeten Supercomputer, um zu simulieren, wie der Mond geboren worden wäre

Wissenschaftler rekonstruieren, wie der Mond entstand

Ein gewaltiger Einschlag, der vor 4 Milliarden Jahren stattfand hätte den Mond erschaffen. Das ist die am meisten unterstützte Theorie Ein Objekt im Weltraum von der Größe des Mars Was Wissenschaftler nannten ‚Thea‘ traf die Erde einige Millionen Jahre nach ihrer Entstehung. Dieser gewaltige Aufprall könnte den Mond früher in eine Umlaufbahn um die Erde gebracht haben, anstatt eine Trümmerscheibe zu erzeugen, die der Mond im Laufe der Zeit allmählich gebildet hat, wie neue Forschungsergebnisse vermuten lassen.

Experten argumentieren In der neuen Forschung zu dieser Theorie führten sie eine detailliertere Computersimulation durch Entwickelt vom Institute for Computational Cosmology der Durham University. Dieses neue“Sofortige Satellitenansicht“, was darauf hindeutet, dass der Protomond während seiner Entstehung weniger geschmolzen war und dass sich das meiste davon unmittelbar nach einem riesigen Aufprall auf die Erde bildete.

Auch diese Theorie der schnellen Bildung würde eine andere innere Struktur als der Mond nahelegen, was eine Erklärung liefern würde Einige interessante erdähnliche Merkmale, die in Mondproben gefunden wurden.

Der Mond ist der einzige natürliche Satellit der Erde und umkreist den Planeten in einer durchschnittlichen Entfernung von etwa 385.000 Kilometern (REUTERS/Borja Suarez)

Früher wurde angenommen, dass der Einschlag das Trümmerfeld, aus dem sich allmählich der Mond formte, verdrängte. Ein Effekt davon wäre das gewesen Der Mond wurde hauptsächlich aus Material gebildet, das von Thea bereitgestellt wurde, und nicht aus Material von der Erde. Diese Idee wurde in Frage gestellt, als festgestellt wurde, dass Mondgesteine ​​in ihrer Zusammensetzung dem Erdmantel sehr ähnlich sind. Hochauflösende Ergebnisse, die durch die beeindruckende Rechenleistung des speicherintensiven DiRAC-Dienstes erzielt werden UniversumAn der Durham University in England angesiedelt. Es zeigte die äußere Schicht des Mondes, die mit Material von der Erde gefüllt war.

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„Dieser Entstehungsweg könnte helfen, die Ähnlichkeit in der Isotopenzusammensetzung zwischen Mondgestein, das von den Apollo-Astronauten zurückgebracht wurde, und dem Erdmantel zu erklären. Auch die Dicke der Mondkruste kann beobachtbare Auswirkungen haben.Dies wird es uns ermöglichen, die Art der Kollision, die stattgefunden hat, genauer zu bestimmen“, sagte Vincent Ake, Physiker und Co-Autor der Forschung an der Durham University.Dies ist eine Aussage.

Zusätzliche Rechenleistung zeigte, dass Simulationen mit niedriger Auflösung möglicherweise wichtige Merkmale von großflächigen Kollisionen übersehen. Mit hochauflösenden Simulationen können Forscher Merkmale erkennen, die in früheren Studien nicht zugänglich waren. Wenn sich der größte Teil des Mondes unmittelbar nach dem Einschlag des Riesen bildete, würde dies auch bedeuten, dass der Mond während der Entstehung weniger geschmolzen war als herkömmliche Theorien, in denen der Mond in einer Trümmerscheibe um die Erde wuchs. Abhängig von den Details der anschließenden Erstarrung sollten diese Theorien unterschiedliche innere Strukturen für den Mond vorhersagen.

Eine Simulation der Mondentstehung wurde von einem Supercomputer durchgeführt
Eine Simulation der Mondentstehung wurde von einem Supercomputer durchgeführt

Eine Reihe neuer Möglichkeiten

Dies eröffnet eine Reihe neuer möglicher Ausgangspunkte für die Mondentwicklung. Wir gingen in dieses Projekt, ohne zu wissen, was die Ergebnisse dieser hochauflösenden Simulationen sein würden. Abgesehen von der großen Offenbarung, dass Standardauflösungen falsche Antworten geben können, war es sehr aufregend, dass die neuen Ergebnisse einen mondähnlichen Satelliten in die Umlaufbahn bringen könnten“, erklärte Jacob Gekerris, Hauptforscher der Studie. Veröffentlicht Am vergangenen Dienstag Astrophysikalische Zeitschriftenbriefe. Die Simulationen des Teams berücksichtigten Hunderte verschiedener Aufprallszenarien, die sich in Winkel und Geschwindigkeit der Thea-Kollision unterschieden. Zusätzlich zur Differenzierung der Massen und Spins der beiden kollidierenden Körper. Es zeigte auch, dass ein großer natürlicher Satellit wie der Mond in einer engen Umlaufbahn um die Erde leben könnte.

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Der Mond ist der einzige natürliche Satellit der Erde und umkreist den Planeten in einer durchschnittlichen Entfernung von etwa 385.000 Kilometern. Mit einem Durchmesser von weniger als 3.500 Kilometern ist der Krater eines der bekanntesten Objekte am Oberflächenhimmel. Für eine Umrundung unseres Planeten benötigt der Mond 27,3 Erdtage, genauso lange braucht der Satellit, um sich einmal um seine eigene Achse zu drehen. Dadurch ist die Hälfte der Mondoberfläche permanent der Erde zugewandt. Die andere Hälfte (fälschlicherweise als die dunkle Seite des Mondes bezeichnet, obwohl sie die gleiche Menge Sonnenlicht wie die bekanntere Seite erhielt) wurde schließlich erstmals 1959 beobachtet, als die sowjetische Sonde Luna 3 eine Körnungssequenz freigab. Fotografien

Diese Umlaufbahn‘verstopft „Gezeiten“ ist das Ergebnis davon, dass Erde und Mond aneinander ziehen und ihre Rotation relativ zueinander verringern. Eigenrotation der Erde Ebenso von der bremsenden Wirkung der Schwerkraft des Mondes betroffen, Fügt etwa 1,4 Millisekunden hinzu Für jedes Jahrhundert bis zu unseren Tagen. Gleichzeitig entfernt sich der Mond allmählich von unserer Welt. Fügt sich von wenigen Millimetern hinzu Jedes Jahr um fast 30 Zentimeter zu seiner Umlaufbahn. Als er vor etwa 4,5 Milliarden Jahren entstand, war der Mond 16-mal näher und 24-mal größer am Himmel.

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