השערת ההתנגשות הענקית

השערת ההתנגשות הענקית (באנגלית: giant impact hypothesis) היא השערה מדעית הגורסת כי הירח נוצר מהשברים שנשארו מהתנגשות בין כדור הארץ לגוף בגודל של כוכב הלכת מאדים, המכונה בשם תיאה, לפני כ-4.5 מיליארד שנים. הגוף נקרא על שמה של הטיטאנית תיאה מהמיתולוגיה היוונית, שהייתה אמה של סלנה, אלת הירח.
השערת ההתנגשות הענקית היא ההיפותזה המובילה כיום להסבר היווצרות הירח. בין העדויות התומכות בהשערה: כיוון הסיבוב הזהה של כדור הארץ והירח, דגימות מהירח המצביעות על כך שפני הירח פעם היו מותכים, ליבת הברזל הקטנה יחסית של הירח המעידה על כך שרוב החומר שהתגבש לירח ניתז מהשכבות החיצוניות של כדור הארץ, צפיפות נמוכה יותר ביחס לכדור הארץ (מאותה הסיבה), עדויות להתנגשויות דומות במערכות כוכבים אחרות (שכתוצאה מהן נוצרות דיסקות של שברים), והעובדה שהתנגשויות ענקיות נמצאות בהתאמה עם התאוריות המובילות להסבר היווצרות מערכת השמש. ולבסוף, יחסי האיזוטופים היציבים בסלעים מהירח וסלעים ארציים הם זהים, מה שמרמז על מקור משותף.

מועד ההתנגשות

עם התפתחות השערת ההתנגשות הענקית הוצעו מועדים שונים להתרחשותה לאחר היווצרותו של כדור הארץ, ובשלבים שונים של התפתחות חומרים מוצקים. המועדים שהוצעו חלים בטווח של 30-100 מיליון שנים לאחר היווצרות כדור הארץ. מחקר שפורסם בשנת 2014 מתארך את ההתנגשות ל-95±32 מיליון שנים לאחר היווצרות כדור הארץ.

הכלים ששימשו בתיארוך ההתנגשות כוללים סימולציות המדמות את המסה שנוספה לכוכב לכת בממדי כדור הארץ עקב התנגשות כזו, וחישוב היחסים בין כמות החומר הכונדריטי ליסודות הסידרופילים במעטפת כדור הארץ.

מחקר

לדמיון בהרכב הסלעים בכדור הארץ ובירח מתייחס מחקר ששותפים לו שני מדענים מהטכניון ומדען נוסף מהאוניברסיטה בבורדו, צרפת. החוקרת הראשית – האסטרופיזיקאית ד"ר אלסנדרה מאסטרובונו-בטיסטי – טוענת כי על פי הרכבם הכימי, כדור הארץ והירח הם "כמעט תאומים", וכי סתירה זו "מטילה צל כבד על השערת ההתנגשות הענקית". מחקר זה מסיק כי גופים המצויים במסלול התנגשות נוצרים מאותה רצועה בדיסקה קדם-פלנטרית ובמרחק דומה מהשמש והרכבם דומה, וכי הדמיון בהרכב בין סלעי כדור הארץ והירח יכול להיות תוצר טבעי של התנגשות כזו.
ב-28 בינואר 2016 השווה צוות מחקר מאוניברסיטת UCLA בין סלעים מכדור הארץ לאלו מהירח וקבע כי ההתרסקות הייתה למעשה התנגשות ישירה, ולא מכה קטנה כפי שנטען בתאוריות קודמות. "הירח נוצר על ידי התנגשות ישירה ואלימה בין כדור הארץ הקדום לבין 'העובר הפלנטרי' שנקרא תיאה כ-100 מיליון אחרי שנוצר כדור הארץ", כתבו במאמרם חברי צוות המחקר באתר הרשמי של אוניברסיטת UCLA. הממצאים המלאים של המחקר פורסמו בכתב העת האקדמי "Science".
החוקרים ניתחו שבעה סלעי ירח שהובאו לכדור הארץ על ידי האסטרונאוטים במשימות אפולו 12, 15 ו-17. הם השוו את הסלעים לשישה סלעים וולקניים מכדור הארץ - חמישה מהוואי ואחד מאריזונה. הם מצאו חמצן בכל הסלעים ולכולם היה דפוס כימי דומה. "אנחנו לא רואים הבדלים בין האיזוטופים של חמצן של כדור הארץ ושל הירח; אי אפשר להבחין ביניהם", כתב באתר המחבר הראשי של המחקר, אדוורד יאנג. הוא הוסיף כי אם כדור הארץ היה רק מקבל "מכה" מתיאה, אזי הירח היה מורכב בעיקר מכוכב לכת זה והסלעים של כדור הארץ והירח לא היה יכולים להיות כל כך דומים.
עם זאת, עדיין נותרות מספר שאלות בנוגע למודלים הטובים ביותר של השערת ההתנגשות הענקית. האנרגיה מהתנגשות ענקית כזאת אמורה לחמם את כדור הארץ ליצירה של "אוקיינוס" גלובלי של מאגמה; עם זאת אין עדות לתהליך של דיפרנציאציה פלנטרית שהיה אמור להתרחש כתוצאה מכך, בו החומר הכבד יותר שוקע למעטפת כדור הארץ. כיום לא קיים מודל עקבי המתחיל מאירוע התנגשות ענקית וממשיך דרך שלבי ההתגבשות של ההריסות להתפתחות של ירח יחיד. שאלות נוספות שנותרות פתוחות הן מתי הירח איבד את היסודות הנדיפים שלו ומדוע לכוכב הלכת נוגה, שגם כן עבר התנגשויות ענקיות במהלך ההתהוות שלו, אין ירח בדומה לכדור הארץ.