Pred približno 4,5 milijardami let je nekaj, kar je veliko Mars, trčilo v novonastalo Zemljo in povzročilo ogromno eksplozijo. Verjame se, da se ta predmet ni le združil z Zemljo, temveč je tudi izločil nekaj snovi, ki je postala Luna.
Ta zgodba je znana kot hipoteza o velikanskem trku; predmet v velikosti Marsa se imenuje Thea; in zdaj znanstveniki verjamejo, da so na Luni našli sledi Thee.
Hipoteza o velikanskem trku je že vrsto let najprimernejši model za razlago nastajanja lune.
“Ta model je lahko upošteval nedavna opazovanja vzorcev, ki so jih vrnile misije Apollo in so vključevale nizko vsebnost železa na Luni glede na Zemljo,” so v svojem prispevku zapisali raziskovalci z Univerze v Novi Mehiki.
Modeli so napovedovali, da bo Thea preoblikovala približno 70-90 odstotkov lune. Vendar pa so bili izotopi kisika v luninih vzorcih, ki so jih zbrali astronavti Apolla, zelo podobni zemeljskim izotopom kisika – in se zelo razlikovali od izotopov kisika v drugih predmetih sončnega sistema.
Ena izmed možnih razlag je, da sta imeli Zemlja in Thea podobne sestave. Drugič, med udarcem je bilo vse mešano, kar je po podatkih simulacije malo verjetno.
Poleg tega so Theine možnosti, da bi imela sestavo, podobno Zemljini, pravzaprav izjemno majhne. To pomeni, da če je Luna predvsem Thea, se morajo njeni izotopi kisika razlikovati od zemeljskih izotopov kisika.
Ta tesna podobnost je bila glavni problem hipoteze o velikanskem trku. V preteklih letih so raziskovalci objavili več člankov, ki so to poskušali razložiti.
Tu je prišla ideja, da se je Thea združila z Zemljo. Druga študija je pokazala, da je trk ustvaril oblak prahu, ki se je nato spremenil v Zemljo in Luno. Obstajajo ugibanja, da sta se morda Thea in Zemlja oblikovali zelo blizu drug drugega.
Znanstvenik Eric Cano in njegovi kolegi so ubrali drugačno pot: skrbno ponovno analizirali lunine vzorce.
Pridobili so številne vzorce različnih vrst kamnin, zbranih na Luni – tako visokega kot nizkega titana iz lunine kamnine; anortoziti z visokogorja in noriti iz globin, dvignjeni navzgor med postopkom, imenovanim obračanje luninega plašča; in vulkanskega stekla.
Za novo analizo je raziskovalna skupina spremenila standardno tehniko analize izotopov, da bi dosegla zelo natančne meritve izotopov kisika. In našli so nekaj novega: ta izotopska sestava kisika se je spreminjala glede na vrsto kamnine, ki jo preučujemo.
“Dokazujemo,” so zapisali v svojem prispevku, “da metoda povprečenja podatkov iz Lunovih izotopov ob ignoriranju litoloških razlik ne daje natančne slike o razlikah med Zemljo in Luno.”
Raziskovalci so ugotovili, da globlje kot je izvor vzorca kamnine, težji so izotopi kisika v primerjavi z zemeljskimi.
To razliko bi lahko razložili, če bi bila med udarcem zdrobljena in pomešana le zunanja površina Lune, kar bi povzročilo podobnost z Zemljo. Toda globoko v Luni del Thea ostaja razmeroma nedotaknjen, njegovi izotopi kisika pa so ostali bližje prvotnemu stanju.
Študija trdi, da je to dokaj natančen dokaz, da se je Thea morda oblikovala naprej v sončnem sistemu in se premaknila navznoter pred velikim trkom, ki je ustvaril Luno.
“Očitno je, da Theina posebna izotopska sestava kisika ni bila popolnoma izgubljena zaradi homogenizacije med velikanskim trkom,” so zaključili raziskovalci.
“Tako ta rezultat odpravlja potrebo po velikanskih modelih udarcev, ki vključujejo mehanizem za popolno homogenizacijo izotopov kisika med dvema telesoma, in predstavlja osnovo za prihodnje modeliranje nastajanja lune.”
Študija je bila objavljena v reviji Nature Geoscience.
Viri: Foto: (Mark Garlick / Znanstvena fototeka / Getty Images)
