мини|270x270пкс| Уметнички приказ на судир меѓу две планетарни тела. Таков удар меѓу Земјата и објект со големина на Марс најверојатно ја формирал Месечината. Хипотезата за џиновски удар или влијанието на Теја, сугерира дека Месечината настанала од судир помеѓу прото-Земјата и планета со големина на Марс, пред приближно 4,5 милијарди години, во Хадејскиот еон. (околу 20 до 100 милиони години по соединувањето на Сончевиот Систем). Телото што се судрира понекогаш се нарекува Теја, од името на митскиот грчки Титан, мајка на Селена, божицата на Месечината. Анализата на карпите на Месечината, објавена во извештај од 2016 година, сугерираат дека ударот можеби бил директен, предизвикувајќи темелно мешање на двете тела.
Хипотезата за џиновски удар е моментално омилената научна хипотеза за формирањето на Месечината. Придружните докази вклучуваат:
Ротацијата на Земјата и орбитата на Месечината имаат слични ориентации. Системот Земја-Месечина содржи невообичаено висок аголен моментум. Што значи, моментумот содржан во ротацијата на Земјата, ротацијата на Месечината и Месечината што се врти околу Земјата е значително повисок од другите копнени планети. Огромен удар можеби го обезбедил овој вишок на моментум. Примероците од Месечината покажуваат дека Месечината некогаш била стопена до значителна, но непозната длабочина. Ова можеби барало повеќе енергија отколку што било предвидено да биде достапна од натрупаноста на тело со големина на Месечината. Исклучително енергичен процес, како што е џиновски удар, би можел да ја обезбеди оваа енергија. Месечината има релативно мало железно јадро. Ова и дава на Месечината помала густина од Земјата. Компјутерските модели на џиновски удар на тело со големина на Марс со Земјата укажуваат на тоа дека јадрото на ударникот најверојатно ќе навлезе во Земјата и ќе се спои со неговото јадро. Ова би оставило на Месечината помалку метално железо од другите планетарни тела. Месечината е исцрпена од испарливи елементи во споредба со Земјата. Испарувајќи на релативно пониски температури, тие би можеле да бидат изгубени во настан со висока енергија, при што помалата гравитација на Месечината не може да ги врати додека Земјата го стори тоа. Има докази и во други ѕвездени системи за слични судири, што резултира со отпадни дискови. Џиновските судири се во согласност со водечката теорија за настанокот на Сончевиот Систем. Односите на стабилните изотопи на месечевата и копнената карпа се идентични, што имплицира заедничко потекло.
Сепак, остануваат неколку прашања во врска со најдобрите сегашни модели на хипотезата за џиновски удар. Се предвидува дека енергијата на таков џиновски удар ја загреала Земјата за да произведе глобален магма океан, а документирани се докази за резултантната планетарна диференцијација на потешкиот материјал кој тоне во обвивката на Земјата. Сепак, не постои самоконзистентен модел кој започнува со настанот со џиновски удар и ја следи еволуцијата на остатоците во една месечина. Другите преостанати прашања вклучуваат кога Месечината го изгубила својот дел од испарливи елементи и зошто на Венеракоја доживеала џиновски удари при своето формирање, не се наоѓа слична месечина.
Историја Во 1898 година, Џорџ Дарвин дал предлог дека Земјата и Месечината некогаш биле едно тело. Дарвиновата хипотеза била дека стопената Месечина била извртена од Земјата поради центрифугалните сили, и ова станало доминантно академско објаснување. Користејќи ја Њутновата механика, тој пресметал дека Месечината орбитирала многу поблиску во минатото и дека се оддалечува од Земјата. Ова лебдање подоцна било потврдено со американски и советски експерименти, користејќи цели за ласерски дострел поставени на Месечината.
Сепак, пресметките на Дарвин не можеле да ја решат механиката потребна за следење на Месечината наназад до површината на Земјата. Во 1946 година, Реџиналд Олдворт Дејли од Универзитетот Харвард го оспорил објаснувањето на Дарвин, приспособувајќи го да претпоставува дека создавањето на Месечината било предизвикано од удар, а не од центрифугални сили. Малку внимание било посветено на предизвикот на професорот Дејли до конференцијата за сателити во 1974 година, за време на која идејата било повторно воведена, а подоцна објавена и дискутирана во списанието Икар во 1975 година од Др. Вилијам К. Хартман и Доналд Р. Дејвис. Нивните модели сугерирале дека, на крајот од периодот на формирање на планетите, се формирале неколку тела со големина на сателити кои би можеле да се судрат со планетите или да бидат фатени. Тие предложиле дека еден од овие објекти можеби се судрил со Земјата, исфрлајќи огноотпорна, испарлива сиромашна прашина која би можела да се спои за да ја формира Месечината. Овој судир може потенцијално да ги објасни уникатните геолошки и геохемиски својства на Месечината.
Сличен пристап бил донесена од страна на канадскиот астроном Алистер Камерон и американскиот астроном Вилијам Р. Вард, кој сугерирал дека Месечината е формирана од страна на површно влијание врз Земјата на тело со големина на Марс. Се претпоставува дека поголемиот дел од надворешните силикати на телото што се судира би се испарувале, додека металното јадро не. Оттука, најголемиот дел од материјалот од судирот испратен во орбитата би се состоел од силикати, со што Месечината што се спојува има недостаток на железо. Поиспарливите материјали што биле испуштени за време на судирот веројатно ќе избегаат од Сончевиот Систем, додека силикатите ќе имаат тенденција да се спојат.
Осумнаесет месеци пред конференцијата за месечевото потекло во октомври 1984 година, Бил Хартман, Роџер Филипс и Џеф Тејлор ги предизвикал колегите научници од Месечината: „Имате осумнаесет месеци. Вратете се на вашите податоци на Аполо, вратете се на вашиот компјутер, правете сè што треба, но одлучите. Не доаѓајте на нашата конференција освен ако немате нешто да кажете за раѓањето на Месечината“. На конференцијата во 1984 година на Хаваи, хипотезата за џиновски удар се појавила како најомилена хипотеза. Пред конференцијата, имаше приврзаници на трите „традиционални“ теории, плус неколку луѓе кои почнаа сериозно да го сфаќаат џиновското влијание, а имаше и огромна апатична средина кој не мислеше дека дебатата некогаш ќе биде решена. Потоа, во суштина имаше само две групи: џиновски судир и агностици.
Теја Името на хипотезата е изведено од митскиот титан Теја која е родена на Месечината од страна на божицата Селена. Оваа ознака првично била предложена од англискиот геохемичар Алекс Н. Халидеј во 2000 година и станала прифатена во научната заедница. Според современите теории за формирање на планети, Теја била дел од популацијата на тела со големина на Марс што постоеле во Сончевиот Систем пред 4,5 милијарди години. Една од привлечните одлики на хипотезата за џиновски удар е дека формирањето на Месечината и Земјата се усогласуваат; За време на нејзиното формирање, се смета дека Земјата доживеала десетици судири со тела со големина на планета. Судирот на Месечината би бил само еден таков „џиновски удар“, но секако последниот значаен настан на ударот. Доцното тешко бомбардирање од многу помали астероиди се случило подоцнапред околу 3,9 милијарди години.
Основен модел алт=|мини|449x449пкс| Поедноставен приказ на хипотезата за џиновско влијание. Астрономите мислат дека судирот меѓу Земјата и Теја се случил на околу 4,4 до 4,45 ав., околу 0,1 милијарди години откако Сончевиот Систем почнал да се формира. Во астрономска смисла, ударот би бил со умерена брзина. Се смета дека Теја удрила во Земјата под кос агол кога Земјата била речиси целосно формирана. Компјутерски симулации на ова сценарио за „доцен удар“ сугерираат почетна брзина на ударот на бесконечност под 4 километри во секунда, зголемувајќи се на над 9,3 при удирањето и агол на удар од околу 45°. Сепак, изобилството на изотоп на кислород во месечевата карпа сугерира „силно мешање“ на Теја и Земјата, што укажува на голем аголен удар. Железното јадро на Теја би потонало во јадрото на младата Земја, а поголемиот дел од обвивката на Теја се насобрал на обвивката на Земјата. Сепак, значителен дел од материјалот од обвивката и од Теја и од Земјата би бил исфрлен во орбитата околу Земјата (ако се исфрли со брзини помеѓу орбиталната брзина и брзината на бегство) или во поединечни орбити околу Сонцето (ако се исфрли со повисоки брзини). Моделирањето претпоставило дека материјалот во орбитата околу Земјата можеби се насобрал за да ја формира Месечината во три последователни фази; акредитирајќи се прво од телата кои првично биле присутни надвор од Рошовата граница на Земјата, што дејствувале за да го ограничи материјалот на внатрешниот диск во рамките на границата на Рош. Внатрешниот диск полека и вискозно се шири назад до Рошовата граница на Земјата, туркајќи по надворешните тела преку резонантни интеракции. По неколку десетици години, дискот се проширил надвор од границата на Рош и почнал да произведува нови објекти кои го продолжиле растот на Месечината, сè додека внатрешниот диск не се исцрпи во маса по неколку стотици години. Така, материјалот во стабилните орбити на Кеплер веројатно ќе го погоди системот Земја-Месечина некаде подоцна (бидејќи и орбитата на Кеплер на системот Земја-Месечина околу Сонцето останува стабилна). Проценките засновани на компјутерски симулации на таков настан сугерираат дека околу дваесет проценти од првобитната маса на Теја би завршила како орбитален прстен од отпад околу Земјата, а околу половина од оваа материја се соединила во Месечината. Земјата би добила значителни количини на аголен импулс и маса од таков судир. Без оглед на брзината и наклонот на ротацијата на Земјата пред ударот, таа би доживеала еден ден долг околу пет часа по ударот, а екваторот на Земјата и орбитата на Месечината би станале компланарни.
Целиот материјал на прстенот не бил веднаш ичистен: задебелената кора на далечната страна на Месечината укажува на можноста дека втората месечина околу 1,000 километри во пречник формирана во Лагранжова точка на Месечината. Помалата месечина можеби останала во орбитата десетици милиони години. Како што двете месечини мигрирале нанадвор од Земјата, сончевите плимни ефекти би ја направиле орбитата на Лагранж нестабилна, што резултирало со судир со бавна брзина што ја „запалила“ помалата месечина на она што сега е далечната страна на Месечината, додавајќи материјал во нејзината кора. Месечевата магма не може да пробие низ густата кора на далечната страна, предизвикувајќи помалку месечево море.Phil Plait, Why Do We Have a Two-Faced Moon?, Slate: Bad Astronomy blog, July 1, 2014
Состав Во 2001 година, тим од Научниот институт „Карнеги“ во Вашингтон објавил дека карпите од програмата Аполо носат изотопски белег кој е идентичен со карпите од Земјата и се разликува од речиси сите други тела во Сончевиот Систем.
Во 2014 година, тим од Германија објавил дека примероците на Аполо имаат малку поинаков изотопски белег од карпите на Земјата. Разликата била мала, но статистички значајна. Едно можно објаснување е дека Теја се формирала во близина на Земјата.
Овие емпириски податоци кои покажуваат блиска сличност на составот може да се објаснат само со стандардната хипотеза за џиновски удар како крајно неверојатна случајност, каде што двете тела пред судирот некако имале сличен состав. Меѓутоа, во науката, многу мала веројатност за ситуација укажува на грешка во теоријата, така што напорите се фокусирани на модифицирање на теоријата со цел подобро да се објасни овој факт дека Земјата и Месечината се составени од речиси ист тип на карпи.
Хипотеза за рамнотежа