https://frosthead.com

Kako je nastala Luna

Težko je pogledati polno luno, tako drugačno kot kateri koli drug objekt na nočnem nebu, in ne sprašujte se, kako je nastala. Znanstveniki so predlagali več različnih mehanizmov, da bi razložili nastanek Lune - da je nastala iz materiala, ki je odtekel z Zemlje zaradi centrifugalne sile, da je bil že oblikovan, ko ga je ujela Zemljina gravitacija in da sta Zemlja in Luna skupaj nastala med rojstvo Osončja.

Od 70. let prejšnjega stoletja pa so strokovnjaki začeli sumiti na precej bolj dramatično zgodbo o ustvarjanju: da je luna nastala kot rezultat velikega trka med protoplanetom velikosti Marsa in mlado Zemljo, približno 4, 5 milijarde let nazaj. V tej teoriji, približno 30 milijonov let po tem, ko se je začel oblikovati Osončje, bi se manjši protoplanet (pogosto imenovan Theia) zaletel na Zemljo s skoraj 10.000 miljami na uro, kar bi povzročilo ogromno eksplozijo. Večji del Theijinih gostejših elementov, kot je železo, bi se potopil v jedro Zemlje, medtem ko bi se lažji plašč materiala z Zemlje in Teije izpustil in izstrelil v orbito, kmalu pa bi se združil v tisto, kar danes poznamo kot luna, na svojem mestu. z Zemljino gravitacijo.

Za to idejo smo že našli nekaj posrednih dokazov: lunine kamnine, ki jih je zbral Apollo, kažejo razmerja izotopov kisika, podobna tistim na zemlji, in gibanje in vrtenje lune kažeta, da ima nenavadno majhno železno jedro v primerjavi z drugimi predmeti v Osončju. Opazili smo celo pasove prahu in plina okoli oddaljenih zvezd, ki so se verjetno oblikovali v podobnih trkih med skalnimi telesi.

Zdaj so znanstveniki z univerze Washington v St. Louisu in drugje, ki danes poročajo v Natureu, odkrili povsem novo vrsto dokazov za to teorijo o nastanku lune. Raziskovalci so natančno pregledali 20 različnih vzorcev lunarnih kamnin, zbranih z oddaljenih lokacij na Luni med misijami Apollo in odkrili prve neposredne fizične dokaze o vrsti množičnega dogodka hlajenja, ki bi spremljal hipotezirani vpliv.

Prečna polarizirana slika svetlobe Vzkrižno polarizirana slika svetlobe z lune, v kateri so znanstveniki našli presežek težjih izotopov cinka. (Slika J. Day)

Pri pregledovanju lunarnih kamnin so geokemiki našli molekularni podpis vaporizacije vrste cinkovih izotopov, vgrajenih v vzorce. Zlasti so odkrili rahlo nepravilnost v količini težjih izotopov cinka v primerjavi z lažjimi.

Edina realna razlaga za to vrsto porazdelitve, pravijo, je dogodek vaporizacije. Če bi Theia pred milijardami let trčila na Zemljo, bi se izotopi cinka v posledičnem oblaku izparevanja na zelo poseben način zgostili v hitro nastajajočo luno.

"Ko se skala stopi in nato izhlapi, lahki izotopi vstopijo v parno fazo hitreje kot težki izotopi, " pravi glavni geochemist iz Washingtonske univerze Frédéric Moynier, glavni avtor prispevka. "Na koncu dobite hlape, obogatene s svetlobnimi izotopi, in trdne ostanke, obogatene v težjih izotopih. Če izgubite hlap, se bodo ostanki obogatili v težkih izotopih v primerjavi z začetnim materialom. "

Z drugimi besedami, para, ki bi ušla v vesolje, bi bila nesorazmerno bogata z lahkimi cinkovimi izotopi, kamnina, ki bi jo pustila, pa bi imela presežek težkih. Točno to je ekipa našla v lunarnih skalah, ki so jih pregledali. Za okrepitev študije so si ogledali tudi kamnine z Marsa in Zemlje in primerjali porazdelitev izotopov v vsakem vzorcu - in presežek težkih izotopov v lunarnih kamninah je bil desetkrat večji kot pri drugih.

Seveda študija ni dokončen dokaz, da je luna nastala zaradi trka, vendar je za razliko od prejšnjih okoliščinskih dokazov težko zasnovati nadomestno teorijo, ki bi pojasnila podpis, ki ga najdemo v skalah. Ne moremo se vrniti 4, 5 milijarde let, da vemo zagotovo, vendar smo bližje kot kdaj koli prej, če vemo, kako je naš planet končal z Luno.

Kako je nastala Luna