เพียง 24,000 ปีหลังคลอด ดวงจันทร์เคลื่อนผ่านวัฏจักรของดวงจันทร์ในเวลาเพียง 35 ชั่วโมงการเต้นรำบนท้องฟ้าของโลกและดวงจันทร์นั้นรุนแรงขึ้นมากในช่วงวัยรุ่นของทั้งคู่
โดยการจำลองวงโคจรของดวงจันทร์ตอนต้น
นักวิจัยได้สร้างระยะของดวงจันทร์ขึ้นใหม่ในช่วงปีแรกๆ ของระบบสุริยะ ผลลัพธ์ซึ่งนำเสนอทางออนไลน์วันที่ 10 มีนาคมที่ arXiv.org เผยให้เห็นดวงจันทร์ที่สลับไปมาอย่างรวดเร็วระหว่างด้านที่มีแสงแดดและเงา และกระเด้งเหมือนลูกบอลพุ่งเข้าหาและออกจากโลก
นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าดวงจันทร์ประกอบขึ้นจากเศษซากที่หลงเหลือจากการชนกันระหว่างโลกกับวัตถุขนาดเท่าดาวอังคารเมื่อประมาณ 4.5 พันล้านปีก่อน ในบทความทางวิทยาศาสตร์ ปี 2012 นักวิจัยเสนอว่าโลกหมุนอย่างรวดเร็วในช่วงเวลานี้ พวกเขาคำนวณว่าแรงโน้มถ่วงจากการหมุนเร็วนี้ดึงดวงจันทร์อายุน้อยเข้าสู่วงโคจรของวงรี 12 เท่าของวงโคจรของดวงจันทร์ในปัจจุบัน
ในงานใหม่ Emil Noordeh จากมหาวิทยาลัยยอร์กในโตรอนโตและเพื่อนร่วมงานแสดงให้เห็นว่าวงโคจรสั้นของดวงจันทร์อายุ 24,000 ปีทำให้เกิดวัฏจักรดวงจันทร์ระหว่างพระจันทร์เต็มดวงหนึ่งข้างกับดวงจันทร์ข้างหนึ่งซึ่งกินเวลาประมาณ 1.5 วัน
แม้ว่าจะน่าตื่นตาตื่นใจ แต่ก็ไม่มีอะไรเกิดขึ้นรอบ ๆ เพื่อเป็นสักขีพยานในช่วงของดวงจันทร์ตอนต้น: ชีวิตแรกบนโลกไม่ปรากฏขึ้นจนกระทั่งหลายร้อยล้านปีต่อมา
การ เปลี่ยนแปลงเฟสวัฏจักรของดวงจันทร์เปลี่ยนแปลงไปอย่างมากตั้งแต่ดวงจันทร์ก่อตัวเมื่อประมาณ 4.5 พันล้านปีก่อน ดังที่แสดงไว้ในการจำลองนี้ ทางด้านซ้าย ดวงจันทร์อายุ 24,000 ปีเคลื่อนที่เป็นวงโคจรสั้นวงรีสูง วงโคจรรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้านี้ส่งผลให้เกิดวัฏจักรดวงจันทร์ที่รวดเร็วและดวงจันทร์ที่พุ่งเข้าหาและออกจากโลกเมื่อเส้นโครงร่างสีเหลืองของกลุ่มดาวเคลื่อนผ่าน ทางด้านขวา ดวงจันทร์ในปัจจุบันโคจรเป็นวงกลมประมาณหนึ่งครั้งในทุกๆ 27 วัน
ซุปเปอร์เอิร์ธก่อตัวได้สองทาง
ความเปรียบต่างในองค์ประกอบของดาวบ่งบอกถึงสองประเภทสำหรับดาวเคราะห์หินขนาดใหญ่ซุปเปอร์เอิร์ธ ดาวเคราะห์หินซึ่งมีมวลมากกว่าโลกหลายเท่า ก่อตัวขึ้นในสองรูปแบบที่แตกต่างกัน การศึกษาใหม่ชี้ให้เห็น
ดาวที่มีซุปเปอร์เอิร์ธรวมตัวกันอย่างใกล้ชิดจะอุดมด้วยธาตุหนัก เช่น เหล็ก ในขณะที่ดาวที่ซุปเปอร์เอิร์ธรักษาระยะห่างไว้จะขาดองค์ประกอบเหล่านั้นเล็กน้อย เนื่องจากดาวเคราะห์ก่อตัวจากแหล่งกักเก็บก๊าซและฝุ่นเดียวกันกับดาวฤกษ์ของพวกมัน นักดาราศาสตร์จึงใช้องค์ประกอบทางเคมีของดาวฤกษ์เพื่อดูว่ามีวัสดุใดบ้างสำหรับดาวเคราะห์ที่กำลังเติบโต Wei Zhu นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาด้านดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอไฮโอ เสนอว่าสภาพแวดล้อมของดาวฤกษ์ที่ตัดกันเป็นสัญญาณว่าดาวเคราะห์เหล่านี้ก่อตัวขึ้นในรูปแบบต่างๆ การวิจัยปรากฏออนไลน์ 8 มีนาคมที่ arXiv.org
ซุปเปอร์เอิร์ธเป็นสิ่งที่น่าสับสนอย่างยิ่ง และนักดาราศาสตร์พยายามทำความเข้าใจว่าหินรุ่นใหญ่เหล่านี้ก่อตัวอย่างไร จู้แนะนำว่าซุปเปอร์เอิร์ธที่เข้าใกล้อาจก่อตัวขึ้นใกล้กับจุดที่เราพบเห็นในปัจจุบันนี้ในจานที่เต็มไปด้วยวัสดุสร้างดาวเคราะห์ การเสริมแต่งของดาวสะท้อนให้เห็นถึงความอุดมสมบูรณ์ของธาตุหนักที่มีอยู่ ซึ่งบางส่วนก็ตกลงสู่ดาว
สำหรับซุปเปอร์เอิร์ธที่อยู่ไกลออกไป “บอกตามตรง ฉันไม่รู้” จูกล่าว แนวความคิดหนึ่งคือมีบางส่วนก่อตัวไกลจากดาวของพวกมันมาก โดยที่เม็ดน้ำแข็งสามารถจับตัวเป็นก้อนของดาวเคราะห์ได้ แล้วจึงเดินเข้ามาใกล้ แต่ไม่ชัดเจนว่าดาวเคราะห์เหล่านี้สามารถทำได้ “การก่อตัวของซุปเปอร์เอิร์ธยังไม่ชัดเจนในตอนนี้” เขากล่าว “ฉันไม่พบทฤษฎีใด ๆ ในปัจจุบันที่น่าเชื่อถือ”
แต่ไอน์สไตน์ไม่มีทักษะทางคณิตศาสตร์ในการรับมือกับเรขาคณิตที่ไม่ใช่แบบยุคลิด โชคดีที่ Marcel Grossmann เพื่อนในวิทยาลัยของเขาซึ่งเป็นนักคณิตศาสตร์ที่ประสบความสำเร็จ กระตือรือร้นที่จะช่วย คุ้นเคยกับงานของ Bernhard Riemann นักคณิตศาสตร์ในศตวรรษที่ 19 ในการอธิบายพื้นผิวโค้ง Grossmann ช่วย Einstein สร้างโครงร่าง ( Entwurfในภาษาเยอรมัน) ของทฤษฎีแรงโน้มถ่วงใหม่ มันมีข้อเสียอยู่อย่างหนึ่ง — มันใช้ได้กับระบบพิกัดบางระบบ แต่ไม่ใช่ทุกระบบที่เป็นไปได้ Einstein รู้สึกท้อแท้เมื่อเขียนจดหมายถึงนักฟิสิกส์ Hendrik Lorentz ในเดือนสิงหาคมปี 1913 ว่า “ยังคงมีอุปสรรคสำคัญในเรื่องที่ว่าความเชื่อมั่นของฉันในการยอมรับทฤษฎีนี้ยังคงสั่นคลอนอยู่” หากความเร่งเท่ากับสนามโน้มถ่วง Einstein ตั้งข้อสังเกต ความเร่งทุกประเภทควรอธิบายได้ด้วยสมการแรงโน้มถ่วง ถ้าไม่เช่นนั้น “ทฤษฎีจะหักล้างจุดเริ่มต้นของตัวเอง มันก็ไม่มีพื้นฐานอะไรเลย”
สองวันต่อมา Einstein ดูมีความสุขมากขึ้น โดยเขียนถึง Lorentz ว่าความ บกพร่องของทฤษฎี Entwurfได้รับการแก้ไขแล้ว ในเดือนพฤศจิกายน Einstein อธิบายวิธีแก้ปัญหานั้นในจดหมายถึงนักฟิสิกส์ Paul Ehrenfest โดยยืนยันว่าสมการที่อธิบายความเร่งทั้งหมดไม่มีอยู่จริง ระบบพิกัดบางระบบได้รับสถานะพิเศษเพื่อรักษากฎการอนุรักษ์โมเมนตัมพลังงาน นั่นทำให้เป้าหมายเดิมของเขาเป็นไปไม่ได้ แต่ดูเหมือนว่าไอน์สไตน์จะพอใจที่เขาทำดีที่สุดตามที่ธรรมชาติจะอนุญาต
