Meteority z Měsíce

Jak často se na Zemi dostává materiál, který byl původně součástí našeho Měsíce? Nová studie a počítačové simulace se zabývaly otázkou, kolik materiálu se z Měsíce skutečně dostává na Zemi.

Čilá výměna materiálu ve Sluneční soustavě

Dopady asteroidů na planetární tělesa jsou malé vesmírné katastrofy. Po impaktu - srážky s asteroidem - se do vesmíru vymrští větší nebo menší část hmoty, která tvořila původní planetu nebo měsíc. Tato hmota se pak vydá na různé dráhy a může se následně srazit s naší vlastní planetou. Vědci se snažili v počítačových simulacích zjistit, jak časté jsou případy, kdy se měsíční hornina dostane přímo na Zemi - a jak dlouho jí to trvá.

Simulovali 6 000 částic, které byly po velkých impaktech z různých míst na Měsíci vymrštěny do vesmíru. Dráhy těchto částic byly sledovány pomocí vysoce přesného integrátoru IAS15 ze simulačního balíčku REBOUND po dobu simulovaných 100 000 roků. Rychlost částic odpovídala realistickým hodnotám, jaké vznikají při velkých kráterotvorných událostech na Měsíci.

Zajímavé výsledky

Ilustrace: Zdroj: D.Tenzler

Zjistili zajímavou věc. Přes 22 % všech simulovaných měsíčních částic koliduje během 100 000 roků se Zemí - jedná se tedy o něco více než pětinu materiálu, který se dostal na oběžnou dráhu. Pozoruhodné je také to, že polovina těchto dopadů nastává už během prvních 10 000 roků po vymrštění.
Ukázalo se také, že dopady se koncentrují hlavně v oblasti blízko zemského rovníku. Podíl dopadů v polárních oblastech je nižší. Konkrétně je poměr mezi dopady na rovníku a na pólech naší planety zhruba 3:1.

Kupodivu jsou to právě částice, které startují z odvrácené strany Měsíce, co mají výrazně vyšší pravděpodobnost, že zasáhnou Zemi. Intuitivně bychom spíše čekali částice z přivrácené strany. Důvodem jsou rozdílné únikové směry a relativní rychlosti v systému Země-Měsíc, vysvětlili vědci ve zmiňované studii.
Rychlosti dopadů měsíčních částic na Zemi se pohybují mezi 11,0 a 13,1 km/s – což je o něco méně než je rychlost běžných blízkozemních asteroidů.

Největší množství dopadů se dá čekat na počátku simulace - v průběhu času klesá četnost dopadů podle určitého matematického vzorce, přesto se ale dá očekávat zásah Země jedním z takových meteoritů i po desítkách tisících roků.

Lunární materiál jako zdroj blízkozemních objektů

Malá část vymrštěného měsíčního materiálu zůstává dlouhodobě v blízkosti Země a může tak přispívat k populaci blízkozemních objektů (pro které se vžila anglická zkratka NEO - near earth objects). Zajímavý je také fakt, že nedávno objevené objekty Kamoʻoalewa (2016 HO3) a 2024 PT5 vykazují spektrální vlastnosti velmi podobné měsíčním horninám. Simulace a analýzy naznačují, že by skutečně mohlo jít o fragmenty Měsíce, které byly po impaktech vymrštěny do vesmíru a nyní doprovázejí Zemi jako tzv. kvazi-měsíce nebo také mini-měsíce.

Význam pro geologii, biologii a planetární ochranu

Tento druh vědeckého výzkumu samozřejmě není samoúčelnou hrou s počítačem. Neustálý příliv měsíčního materiálu by mohl v pozemských sedimentech zanechávat stopy a umožnit tak zpětné určení impaktní historie Měsíce i dynamiky systému Země-Měsíc. Mohl by se tedy dát v budoucnosti ověřit, když budou geologové zkoumat vlastnosti sedimentů a přímo hledat stopy materiálu z Měsíce.
Opravdu vzrušující představou je ovšem možný přenos organického materiálu nebo dokonce mikroorganismů mezi Zemí a Měsícem. Ten by totiž mohl potvrdit jednu z exotických teorií - že život ve skutečnosti mohl vzniknout na Měsíci a na Zemi se dostat díky meteoritům. To je samozřejmě zatím jen spekulace - podmínky, které by taková živá hmota musela snášet během a po impaktu, během cesty vesmírem a dopadu na Zemi, jsou totiž extrémní.

Každopádně studie ukázala, že výměna materiálu mezi Měsícem a Zemí není moc exotickým jevem - je mnohem častější, než se v minulosti předpokládalo. Identifikace kvazi-měsíců jako Kamoʻoalewa a 2024 PT5 jako možných měsíčních fragmentů otevírá nové možnosti pro přímý výzkum měsíčního materiálu aniž bychom museli přistávat na Měsíci samotném a zase z jeho povrchu startovat. Přistání na malém vesmírné tělese je daleko jednodušší, nemá totiž moc velkou přitažlivost.

Budoucí mise, jako například plánovaný odběr vzorků z Kamoʻoalewa (mise Tianwen-2), by mohly tyto hypotézy dokonce brzy přímo ověřit.

^{Zdroj: arXiv:2504.15502v1 – Lunar impact ejecta flux on the Earth}