Το 1969 η αποστολή Apollo της NASA εγκατέστησε στο φεγγάρι ανακλαστικές επιφάνειες, οι οποίες έδειξαν πως η Σελήνη απομακρύνεται από τη Γη κατά 3,8 εκατοστά κάθε χρόνο. Αν πάρουμε τον τρέχοντα ρυθμό απομάκρυνσης του φεγγαριού και τον προβάλλουμε πίσω στο χρόνο, σε συνδυασμό με την έντονη βαρυτική αλληλεπίδραση Γης-Σελήνης, καταλήγουμε σε μια σύγκρουση μεταξύ της Γης και της Σελήνης πριν από περίπου 1,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Ωστόσο, το φεγγάρι σχηματίστηκε πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια άρα η προηγούμενη εκτίμηση δεν φαίνεται να είναι σωστή.
Ο καθηγητής Joshua Davies και η μεταδιδάκτορας Margriet Lantink, καθώς και οι συνεργάτες τους ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Ουτρέχτης και το Πανεπιστήμιο της Γενεύης, χρησιμοποιήσαν έναν συνδυασμό τεχνικών προσπαθώντας να αποκτήσουν πληροφορίες για το μακρινό παρελθόν του ηλιακού μας συστήματος. Προσφάτως, λοιπόν, ανακάλυψαν πως το ιδανικό μέρος για να μελετήσουν την ιστορία του φεγγαριού, είναι οι βράχοι της Γης.
Πιο συγκεκριμένα, στο Εθνικό Πάρκο Karijini στη δυτική Αυστραλία, μερικά φαράγγια διασχίζουν πολυεπίπεδα στρώματα βράχων ηλικίας 2,5 δισεκατομμυρίων ετών. Αυτές οι στρώσεις είναι πλούσιες σε σίδηρο και πυρίτιο. Οι επιφάνειες των βράχων, οι οποίες έχουν λειανθεί από το νερό του ποταμού που ρέει μέσα στο φαράγγι ανά εποχές, αποκαλύπτουν ένα μοτίβο από εναλλασσόμενα λευκά, κοκκινωπά και μπλε-γκρι στρώματα.
Εικόνα: Frits Hilgen/Joshua Davies/Margriet Lantink
Το 1972, ο Αυστραλός γεωλόγος A.F. Trendall έθεσε το ερώτημα σχετικά με την προέλευση των επαναλαμβανόμενων μοτίβων που φανερώνονται σε αυτά τα αρχαία στρώματα στους βράχους. Ο ίδιος πρότεινε ότι τα μοτίβα μπορεί να σχετίζονται με παλαιότερες μεταβολές του κλίματος (υπερβολικά ψυχρές και θερμές περιόδους ή μεγάλες περιόδους βροχοπτώσεων και ξηρασίας) που προκλήθηκαν από τους λεγόμενους «κύκλους Milankovitch».
Οι κύκλοι Milankovitch περιγράφουν τις επιπτώσεις στο κλίμα της Γης σε διαστήματα χιλιάδων χρόνων, λόγω των μεταβολών στις κινήσεις της. Πιο συγκεκριμένα, οι μεταβολές αυτές σχετίζονται με το σχήμα της τροχιάς της Γης (σχήμα a στην παρακάτω εικόνα), την κλίση (σχήμα b στην παρακάτω εικόνα) αλλά και τον προσανατολισμό του άξονα περιστροφής της και της τροχιάς της (σχήμα c). Τα παραπάνω είναι γνωστά ως εκκεντρότητα, λοξότητα και μετάπτωση, αντίστοιχα.
Εικόνα: Mark Andrew Maslin
Η απόσταση Γης-Σελήνης σχετίζεται ευθέως με την αλλαγή στον προσανατολισμό του άξονα περιστροφής της Γης με τα χρόνια (σχήμα c-1). Αυτή η αλλαγή, σε συνδυασμό με τη μεταβολή του προσανατολισμού της τροχιάς της Γης (σχήμα c-2) οδηγούν σε έναν κύκλο Milankovitch διάρκειας περίπου 21.000 ετών2. Ωστόσο, θεωρείται πως αυτή η περίοδος ήταν μικρότερη στο μακρινό παρελθόν που το φεγγάρι ήταν πιο κοντά στη Γη.
Αν, λοιπόν, αυτό το φαινόμενο έχει αποτυπωθεί στους αρχαίους βράχους τότε οι ερευνητές θα καταφέρουν μελετώντας τους να εκτιμήσουν την περίοδο που είχε τότε αυτός ο κύκλος Milankovitch. Με αυτό το τρόπο, θα είναι τελικά εφικτό να εκτιμηθεί η απόσταση Γης-Σελήνης τη στιγμή δημιουργίας των βράχων.
Πιο συγκεκριμένα, στους βράχους που βρέθηκαν στην Αυστραλία αποτυπώνονται μεταβολές στις στρώσεις τους ανά 10 και 80 εκατοστά. Συνδυάζοντας και το πάχος αυτών των στρώσεων εκτιμάται ότι οι αλλαγές αυτές πραγματοποιούνταν ανά 11.000 χρόνια και ανά 100.000 χρόνια, αντίστοιχα. Από αυτή την εκτίμηση, οι ερευνητές οδηγήθηκαν στο συμπέρασμα ότι 2,46 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, η Σελήνη ήταν 60.000 χιλιόμετρα πιο κοντά στη Γη1.
“Είναι εκπληκτικό ότι η δυναμική του ηλιακού συστήματος στο παρελθόν μπορεί να προσδιοριστεί από μικρές παραλλαγές στα αρχαία πετρώματα στη Γη. Ωστόσο, μία μόνο παρατήρηση δεν μας δίνει πλήρη κατανόηση της εξέλιξης του συστήματος Γης-Σελήνης. Χρειαζόμαστε επιπλέον αξιόπιστα δεδομένα και νέα μοντέλα για να μελετήσουμε την εξέλιξη της Σελήνης μέσα στο χρόνο”, αναφέρουν οι ερευνητές.
1. Υπενθυμίζεται ότι η μέση απόσταση Γης-Σελήνης σήμερα είναι περίπου 384.000 χλμ.
2. Ο άξονας της Γης αλλάζει τον προσανατολισμό του σχηματίζοντας έναν κώνο κάθε 25.800 έτη περίπου. Το νούμερο των 21.000 ετών προκύπτει από το συνδυασμό της μεταβολής προσανατολισμού του άξονα της Γης και τη μεταβολή του προσανατολισμού ολόκληρης της τροχιάς της (precession of orbit), όπως φαίνεται στην Εικόνα 2c.
