మహా ఘాత పరికల్పన

చంద్రుని పుట్టుకను వివరించే సిద్ధాంతమే మహా ఘాత పరికల్పన. మహా ఘాత పరికల్పన ప్రకారం, భూమిని శుక్రగ్రహ పరిమాణంలో ఉన్న ఖగోళ వస్తువు ఢీకొనడంతో ఏర్పడిన శకలాల నుండి చంద్రుడు రూపుదిద్దుకుంది. ఈ ఘటనను బిగ్ స్ప్లాష్ అని, థీయా తాకిడి అనీ కూడా ఆంటారు. ఈ ఘటన 450 కోట్ల సంవత్సరాల కిందట, సౌరవ్యవస్థ రూపుదిద్దుకున్న 2 - 10 కోట్ల సంవత్సరాల తరువాత, హేడియన్ ఎరాలో జరిగింది. గుద్దుకున్న ఖగోళ వస్తువును థీయా అనే గ్రీకు పురాణాల్లోని దేవత పేరిట పిలుస్తున్నారు. చంద్రశిలలపై జరిపిన విశ్లేషణపై 2016 లో తయారు చేసిన నివేదిక, ఈ ఘాతంలో రెండు ఖగోళ వస్తువులు సూటిగా ఢీకొన్నాయని, తద్వారా రెండు వస్తువులూ ఒకదానిలో ఒకటి బాగా మిళితమై పోయాయనీ పేర్కొంది.

ఈ మహా ఘాత పరికల్పనే చంద్రుడి పుట్టుకకు కారణమని ప్రస్తుతం ఎక్కువ మంది ఆమోదిస్తున్న సిద్ధాంతం. దీనికి కింది ఋజువులను సూచిస్తున్నారు:

 భూభ్రమణం, చంద్రుడు భూమి చుట్టూ పరిభ్రమించే కక్ష్య - రెండూ ఒకే దిశలో ఉన్నాయి.
 చంద్రుని ఉపరితలం ఒకప్పుడు ద్రవరూపంలో ఉండేదని చంద్ర శిలలు సూచిస్తున్నాయి.
 చంద్రుని గర్భంలో తక్కువ స్థాయిలో ఇనుము ఉంది.
 చంద్రుని సాంద్రత భూమి కంటే తక్కువ.
 ఇతర నక్షత్ర వ్యవస్థల్లో కూడా ఇటువంటి ఘాతాలు జరిగి, శకలాలతో కూడిన చక్రాలు ఏర్పడ్డాయి.
సౌర వ్యవస్థ ఏర్పాటు గురించి ప్రతిపాదించిన సిద్ధాంతాలన్నింటిలోనూ మహా ఘాతాలు జరిగినట్లుగా ప్రతిపాదించారు.
 స్థిర ఐసోటోపు నిష్పత్తులు భూమిపైనా చంద్రునిపైనా ఒకే రకంగా ఉన్నాయి. దీన్ని బట్టి ఈ రెండూ పుట్టినది ఒకే చోట అని తెలుస్తోంది.

థీయా 
భూమిని ఢీకొన్న ఆ ఆదిమ గ్రహానికి థీయా అని పేరు పెట్టారు. గ్రీకు పురాణాల ప్రకారం థీయా అనే దేవత చంద్రుని (సెలీన్) తల్లి. 2000 సంవత్సరంలో ఇంగ్లీషు జియోకెమిస్టు అలెక్స్ హ్యాలిడే ఈ పేరును ప్రతిపాదించగా శాస్త్ర ప్రపంచం ఆమోదించింది. గ్రహాల పుట్టుకపై ఉన్న ఆధునిక సిద్ధాంతాల ప్రకారం, 450 కోట్ల సంవత్సరాల కిందట సౌర వ్యవస్థలో ఉన్న శుక్రగ్రహ పరిమాణపు వస్తువుల్లో థీయా ఒకటి. ఈ మహా ఘాత పరికల్పనలో ఉన్న ఒక ఆకర్షణీయ అంశం ఏంటంటే.. భూమి, చంద్రుడు రెండింటి పుట్టుకల్లోనూ మహా ఘాతాల ప్రమేయం ఉంది. భూమి రూపొందే సమయంలో అది గ్రహాల పరిమాణంలో ఉన్న వస్తువులతో డజన్ల కొద్దీ మహా ఘాతాలకు లోనైంది. చంద్రుడు ఏర్పడ్డ మహా ఘాతం అలాంటి మహా ఘాతాల్లో ఒకటి. అదే చివరి మహాఘాతం కూడా. అయితే, చాలా చిన్న చిన్న గ్రహ శకలాలు వచ్చి భూమిని గుద్దిన సంఘటన ఆ తరువాత, దాదాపు 390 కోట్ల సంవత్సరాల కిందట, జరిగింది. దీన్ని లేట్ హెవీ బొంబార్డ్‌మెంటు అంటారు.

ప్రాథమిక భావనలు 
భూమి, థీయా ల మధ్య జరిగిన ఈ ఘాతం 440 - 445 కోట్ల సంవత్సరాల కిందట, అంటే సౌరవ్యవస్థ ఏర్పడటం మొదలైన 10 కోట్ల సంవత్సరాలకు, జరిగిందని ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు భావిస్తున్నారు. ఈ ఘాతం ఖగోళ పరిభాషలో ఓ మాదిరి వేగంతో జరిగి ఉంటుందని భావిస్తున్నారు. థీయా భూమిని ఒక వక్రకోణంలో (90,180,270,360 డిగ్రీలు కాని కోణాలను వక్రకోణాలు అంటారు) గుద్దిందని భావిస్తున్నారు. కంప్యూటరు సిమ్యులేషన్ల ప్రకారం ఈ గుద్దుడు 45° కోణంలో, 4 కి.మీ./సె వేగంతో జరిగిందని తెలుస్తోంది. అయితే, చంద్రశిలల్లో ఉన్న ఆక్సిజన్ ఐసోటోపు పరిమాణాన్ని బట్టి చూస్తే ఈ గుద్దుడు బాగా పెద్ద కోణంలో జరిగిందని భావిస్తున్నారు.
గుద్దుడు తరువాత, ఇనుముతో కూడుకున్న థీయా గర్భం, భూమి గర్భంలోకి కుంగి మునిగి పోయి ఉంటుంది. థీయా మ్యాంటిల్, భూమి మ్యాంటిల్‌తో మిళితమై పోయి ఉంటుంది. అయితే, థీయా, భూమిల మ్యాంటిళ్ళలో గణనీయమైన భాగం భూకక్ష్యలోకి విరజిమ్మబడి ఉంటుంది (విరజిమ్మిన వేగం కక్ష్యా వేగానికి, పలాయన వేగానికీ మధ్య ఉంటే). లేదా సూర్యుడి కక్ష్యలోకి విరజిమ్మబడి ఉంటుంది (పలాయన వేగం కంటే ఎక్కువ వేగంతో విరజిమ్మబడి ఉంటే).

భూ కక్ష్యలోకి విరజిమ్మబడ్ద శకలాలు తిరిగి కలిసిపోయి చంద్రుడిగా ఏర్పడ్డాయి. (ఇది ఒక్క నెలలోపే జరిగి ఉండవచ్చు; ఒక శతాబ్ది కంటే ఎక్కువ సమయం మాత్రం పట్టి ఉండదు). సౌర కక్ష్యలో ఉన్న శకలాలు అక్కడే ఉండి, కొన్నాళ్ళ తరువాత భూమి-చంద్రుల వ్యవస్థను గుద్దుకుని ఉండే అవకాశం ఉంది. థీయా ద్రవ్యరాశిలో 20 శాతం వరకూ భూకక్ష్యలోకి విరజిమ్మబడి ఉండవచ్చునని, ఇందులో సగం వరకూ చంద్రుడిగా ఏర్పడి ఉండవచ్చుననీ కంప్యూటరు సిమ్యులేషన్ల ద్వారా తెలుస్తోంది.

ఈ ఘాతం తరువాత భూమి కోణీయ ద్రవ్యవేగము, ద్రవ్యరాశీ గణనీయమైన స్థాయిలో పెరిగి ఉంటాయి. గుద్దుడుకు ముందు ఎలా ఉన్నప్పటికీ, తరువాత మాత్రం భూభ్రమణ వేగం ఇప్పటికంటే బాగా ఎక్కువగా ఉండి ఉండేది. అప్పుడు రోజుకు సుమారు 5 గంటల కాలం మాత్రమే ఉండి ఉండేది. భూమధ్యరేఖ, చంద్రుడు భూమి చుట్టూ తిరిగే కక్ష్య రెండూ ఒకే తలంలో ఉండి ఉంటాయి.

పదార్థ సమ్మేళనం 
అపోలో కార్యక్రమంలో భాగంగా తెచ్చిన చంద్ర శిలల్లో ఉన్న ఐసోటోపులు భూమ్మీద ఉన్న రాళ్ళతో సరిగ్గా సరిపోయిందని, ఇవి సౌర కుటుంబం లోని దాదాపు ఏ ఇతర వస్తువుతోటీ సరిపోలడం లేదనీ 2001 లో వాషింగ్టన్ లోని కార్నెగీ ఇన్‌స్టిట్యూషన్ కు చెందిన శాస్త్రవేత్తల బృందం చెప్పింది. అపోలో నమూనాల్లో ఉన్న ఐసోటోపులు, భూమ్మీది రాళ్ళ ఐసోటోపుల కంటే స్వల్పంగా భిన్నంగా ఉన్నాయని 2014 లో ఒక జర్మనీ బృందం వెల్లడించింది. తేడా చాలా స్వల్పమైనదే, కానీ గణాంకాల పరంగా ప్రముఖమైనది. భూమికి దగ్గరలోనే థీయా ఏర్పడి ఉండడం దీనికి కారణం కావచ్చని చెప్పారు.

శక్తివంతమైన పర్యవసానాల పరికల్పన 
భూమిలో ఉన్న ఐసోటోపులే థీయాలోనూ ఉండే సంభావ్యత చాలా తక్కువని (1 శాతం కంటే తక్కువ) 2007 లో కాలిఫోర్నియా ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీ కి చెందిన పరిశోధకులు నిరూపించారు. వారు కింది సిద్ధాంతాన్ని ప్రతిపాదించారు: 

మహా ఘాతం తరువాత, భూమి, అప్పుడే పుట్టిన చంద్ర చక్రం (ఇంకా గోళాకార రూపం పొందలేదు) రెండూ ఇంకా ద్రవ, వాయు రూపంలోనే ఉన్నాయి. ఈ ద్రవ, వాయు రిజర్వాయర్లు రెండిటికీ సంయుక్తంగా సిలికేట్ ఆవిరితో కూడిన వాతావరణం ఉండేది. ఈ స్థితిలో సంవహనం (కన్వెక్షన్) వల్ల భూమి-చంద్రుల వ్యవస్థ ఏకరీతిగా (హోమోజెనస్‌) మారింది. భూమి చంద్రుల మధ్య ఐసోటోపుల సామ్యాన్ని ఈ పరికల్పన వివరిస్తుంది. ఈ పరికల్పన మనగలగాలంటే చంద్ర చక్రం ఒక వంద సంవత్సరాల పాటు అలాగే ఉండి ఉండాలి. ఈ విషయంపై పరిశోధనలు కొనసాగుతున్నాయి.

ఆధారాలు 
అపోలో చంద్ర యాత్రల్లో సేకరించిన శిలల్లో ఉన్న అక్సిజన్ ఐసోటోపులు భూమిపై ఉన్న వాటికి దాదాపు సరిగ్గా సరిపోలాయి. చంద్రుని పైపొరలో ఉన్న రాళ్ళను బట్టి చంద్రుడు ఒకప్పుడు ద్రవస్థితిలో ఉండేదని తెలుస్తోంది; మహా ఘాతానికి రాళ్ళను కరిగించగలిగే శక్తి ఉంది. చంద్రుడి గర్భంలో (కోర్) అసలు ఇనుము అంటూ ఉంటే అది తక్కువ పరిమాణంలో ఉంటుందని కొన్ని ఆధారాలను బట్టి తెలుస్తోంది. ముఖ్యంగా సగటు సాంద్రత, మూమెంట్ ఆఫ్ ఇనర్షియా, భ్రమణ లక్షణాలు, అయస్కాంత ఇండక్షన్ స్పందనలను గమనిస్తే చంద్రుడి కోర్ యొక్క వ్యాసం, చంద్రుడి మొత్తం వ్యాసంలో 25% మాత్రమే ఉంటుందని తెలుస్తోంది. అనేక ఇతర రాతి వస్తువులలో (టెరెస్ట్రియల్ బాడీస్) ఇది 50% వరకూ ఉంటుంది. భూమి-చంద్రుల వ్యవస్థ యొక్క కోణీయ ద్రవ్యవేగాన్ని గమనిస్తే, థీయా, భూమిల పైపొర నుండి చంద్రుడు ఏర్పడగా, థీయా యొక్క కోర్, భూమి కోర్‌లో మిళితమై పోయిందని తెలుస్తోంది. సౌరవ్యవస్థలోని గ్రహాలన్నిటి కంటే భూమి సాంద్రత ఎక్కువ; థీయా కోర్ భూమి కోర్‌తో సంగమించడమే ఇందుకు కారణంగా చెప్పవచ్చు. 

చంద్రశిలల్లోని జింకు ఐసోటోపు స్థాయిని భూమి అంగారకుల స్థాయిలతో పోలిస్తే మహా ఘాత పరికల్పనకు మరింత ఆధారం లభిస్తుంది.  చంద్ర శిలల్లో జింకు భార ఐసోటోపులు భూమి, అంగారకుల శిలల్లో కంటే ఎక్కువగా ఉన్నాయి. జింకు చంద్రుడి నుండి ఆవిరైపోయి ఉంటుందని దీన్ని బట్టి తెలుస్తోంది. మహా ఘాతంలో ఇలా జరగడం సహజమే.

ఇబ్బందులు 
ఈ పరికల్పనలో ఇప్పటికీ వివరించలేని కొన్ని విషయాలు ఉన్నాయి. ఉదాహరణకు, ఈ పరికల్పన ప్రకారం ఈ ఘాతంలో ఒక మాగ్మా సముద్రం ఏర్పడి ఉండాలి. భూమిపై అలాంటి సముద్రం ఏర్పడింది అనడానికి ఆధారాలేమీ లభించలేదు.

థీయా ఎక్కడి నుండి వచ్చి ఉండవచ్చు 
థీయా, భూమి యొక్క లాగ్రాంజి బిందువులైన  వద్ద గానీ,  వద్ద గానీ, శకలాలు ఒకదానితో ఒకటి లీనమైపోతూ (కోయలెస్క్) ఏర్పడి ఉండవచ్చని 2004 లో ఎడ్వర్డ్ బెల్వ్రూనో, రిచర్డ్ గాట్ లు ప్రతిపాదించారు. థీయా ఏర్పడే క్రమంలో దాని ద్రవ్యరాశి క్రమేణా పెరుగుతూ సుమారు భూమి ద్రవ్యరాశిలో 10% కి చేరినపుడు అది కక్ష్యలో స్థిరత్వాన్ని కోల్పోయింది. ఈ పరిస్థితిలో, చిరు చిరు గ్రహాల గురుత్వశక్తి వలన ప్రభావితమైన థీయా, లాగ్రాంజి బిందువుల వద్దనున్న స్థానం నుండి బయటపడి ఉంటుంది. తదనంతరం థీయాకు, ఆదిమ భూమికీ మధ్య జరిగిన గురుత్వ బలాల ప్రభావం వలన అవి రెండూ గుద్దుకొని ఉండవచ్చు.

2008 లో వెలువడిన ఆధారాల ప్రకారం ఈ గుద్దుడు, ముందు అనుకున్న 453 కోట్ల సంవత్సరాల నాడు కాక, కొద్దిగా తరువాత అంటే 448 కోట్ల సంవత్సరాల కిందట జరిగి ఉంటుందని తెలుస్తోంది. 2014 లో చేసిన కంప్యూటరు సిమ్యులేషన్ల ప్రకారం, సౌర వ్యవస్థ ఏర్పడిన 9.5 కోట్ల సంవత్సరాల తరువాత ఈ గుద్దుడు జరిగిందని తెలుస్తోంది.

ఈ గుద్దుడులో మరికొన్ని వస్తువులు కూడా ఏర్పడి ఉండవచ్చనీ, అవి భూమి చంద్రుల మధ్య లాగ్రాంజి బిందువుల వద్ద కక్ష్యలో ఉండిపోయి ఉండవచ్చనీ భావిస్తున్నారు. ఆ వస్తువులు భూమి-చంద్రుల వ్యవస్థలోనే రమారమి 10 కోట్ల సంవత్సరాల పాటు ఉండి, ఇతర గ్రహాల గురుత్వ శక్తుల కారణంగా విచలితమై, ఈ వ్యవస్థ నుండి బయటపడి ఉండవచ్చనీ భావిస్తున్నారు. 2011 లో చేసిన ఒక అధ్యయనం ప్రకారం, ఈ వస్తువులకు, చంద్రుడికీ మధ్య జరిగిన గుద్దుడు, చంద్రుడి ఉత్తర దక్షిణార్థ గోళాల భౌతిక లక్షణాల్లో ఉన్న గణనీయమైన అంతరానికి కారణమైందని భావిస్తున్నారు. ఈ గుద్దుడు బాగా తక్కువ వేగంతో - చంద్రుడి మీద గుంట కూడా ఏర్పడనంత తక్కువ వేగంతో - జరిగి ఉంటుంది. ఆ వస్తువులోని పదార్థం చంద్రుడి ఉపరితలంపై, భూమి ఉన్న దిశకు ఆవలి వైపున, పరుచుకుని ఉండవచ్చు. తత్కారణంగా చంద్రుడి ద్రవ్యరాశిలో ఏర్పడిన తేడాల వలన దాని గురుత్వ శక్తిలో అంతరాలు ఏర్పడి, భూమితో టైడల్ లాకింగు ఏర్పడింది. ఈ టైడల్ లాకింగు కారణం గానే, ఎల్లప్పుడూ చంద్రుడి ఒకే ముఖం భూమి వైపు కనిపిస్తూ ఉంటుంది. రెండవ వైపు ఎప్పుడూ కనబడదు.

ప్రత్యామ్నాయ పరికల్పనలు 
చంద్రుడి పుట్టుకకు మహా ఘాత పరికల్పనే కాకుండా మరి కొన్ని ఇతర పరికల్పనలు కూడా ఉన్నాయి:

 భూమి ద్రవరూపంలో ఉన్న కాలంలోనే, అపకేంద్ర బలం కారణంగా దాన్నుంచి కొంత భాగం విడిపోయి చంద్రుడు ఏర్పడింది.
 చంద్రుడు వేరే చోట పుట్టింది. తరువాతి కాలంలో భూమి తన గురుత్వ శక్తితో లాక్కుంది. 
 భూమి చంద్రుడూ ఒక్కసారే, ఒకే ఎక్రీషన్ చక్రం నుండి పుట్టాయి.

ఈ పరికల్పనలేవీ కూడా భూమి-చంద్రుల వ్యవస్థకు కోణీయ ద్రవ్యవేగం ఎక్కువగా ఎందుకుందో వివరించలేకపోయాయి.

నోట్స్

మూలాలు 

భూ శాస్త్రాలు
ఈ వారం వ్యాసాలు
చంద్రుడు