Hvordan månen dannede sig: Lunar Rocks understøtter Giant Impact Theory

Giant Impact Hypothesis Artist

Jordens måne menes at have dannet sig, da et objekt i Mars-størrelse, kaldet Theia, smækkede ind i den tidlige jord for 4,5 milliarder år siden og sprængte materiale ud, der senere samledes til en stor satellit som afbildet i denne kunstners illustration. En ny analyse af månens klipper tilføjer ny støtte til denne Giant Impact Hypothesis. (Billedkredit: NASA/JPL-Caltech)



En ny analyse af månens klipper understøtter nu ideen om, at månen blev født i en gigantisk kollision mellem den begyndende jord og en mystisk klippe i planetstørrelse, siger forskere.



Jorden dannede sig for omkring 4,5 milliarder år siden, og forskere tror, ​​at månen blev til kort tid efter. Det herskende forklaring på månens oprindelse , kendt som Giant Impact Hypothesis, er, at det stammer fra to protoplaneter (eller embryoniske verdener), der slog sammen-Jorden, mens den var ved at danne sig, og et objekt i Mars-størrelse kaldet Theia. En masse affald fortsatte med at danne månen.

'Giant Impact Hypothesis er meget god til at forklare de fleste af månens funktioner,' siger hovedstudieforfatter Daniel Herwartz, en isotopgeokemiker ved universitetet i Göttingen i Tyskland. [Hvordan månen dannede sig: En tidslinje (galleri)]



Månens voldelige fødsel

Månen er Jorden

Månen er Jordens nærmeste nabo, men dens oprindelse stammer fra en voldsom fødsel for milliarder af år siden. Se hvordan månen blev lavet i denne guesswhozoo.com infografik.(Billedkredit: Af Karl Tate, Infographics Artist)



For eksempel kan en sådan kollision hjælpe med at forklare, hvorfor månen er lav i stoffer, der fordamper temmelig let, såsom vand - disse flygtige materialer slap ud i varmen i konsekvenserne efterfølgende, forklarede Herwartz.

'Rapporterne om små mængder af vand på månen der nu kommer op her og der, ændrer ikke den opfattelse, 'sagde Herwartz. 'Sammenlignet med den blå planet Jorden er månen stadig knogletør - faktisk er der langt mere vand i knogler end i månen.'

Forskere er dog stadig i tvivl om denne idé på grund af månens kemi. Modeller af den gigantiske påvirkning siger ofte, at månen skal være omkring 70 procent Theia. Problemet er, at de fleste planeter i solsystemet har unikke kemiske makeups, og Jorden og dens måne burde også. Jorden og månen ser imidlertid ens ud, når det kommer til versioner af elementer kaldet isotoper - mere end de fleste Theia -modeller kan foreslå. (Isotoper af et element har forskellige antal neutroner fra hinanden.)



'Dette var et stort puslespil,' fortalte Herwartz til guesswhozoo.com.

Nu har Herwartz og hans kolleger for første gang fundet forskelle i den isotopiske sammensætning af Jorden og månen - fund, der understøtter Giant Impact Hypothesis for hvordan månen dannede sig .

Månens kemi

Forskerne fokuserede på forhold mellem to forskellige isotoper af ilt-oxygen-16, som har otte neutroner i sin kerne, og oxygen-17, som har ni. Oxygen isotopforhold kan variere meget fra planet til planet.

I første omgang kiggede forskerne på månestene, der blev sprængt af månen ved kosmiske påvirkninger og landede på jorden som meteoritter. Disse prøver blev imidlertid forurenet af iltisotoper i vand fra Jorden.

I stedet kiggede Herwartz og hans kolleger på månestene leveret af NASA, som blev indsamlet af astronauter under Apollo 11, 12 og 16 missioner. Forskerne opdagede, at disse klipper indeholdt lidt mere ilt-17 end ilt-16-men en statistisk signifikant mængde mere-sammenlignet med jordklipper.

Måneklippen vist her er et eksempel på en månens breccia, en klippe, der er sammensat af andre stenfragmenter. Meteoritpåvirkninger på månen er den vigtigste kilde til klippefragmentering på månens overflade. Billedet udgivet 5. juni 2014.

Måneklippen vist her er et eksempel på en månens breccia, en klippe, der er sammensat af andre stenfragmenter. Meteoritpåvirkninger på månen er den vigtigste kilde til klippefragmentering på månens overflade. Billedet udgivet 5. juni 2014.(Billedkredit: Addi Bischoff, Westfälische Wilhelms-Universität Münster)

'Forskellene er små og svære at opdage, men de er der,' sagde Herwartz. 'Vi får nu en idé om sammensætningen af ​​Theia.'

De nye data tyder på, at månen kan bestå af omkring 40 procent Theia. Efterforskerne foreslog, at Theia lignede meteoritter kendt som enstatitchondritter.

'Denne gruppe meteoritter har en meget, meget lignende isotopisk sammensætning til jorden,' sagde Herwartz. 'En sådan sammensætning af Theia ville forklare, hvorfor der ikke er blevet opdaget nogen isotopiske forskelle for ilt eller andre isotopsystemer.'

Fremtidig forskning kan lede efter forskelle mellem månen og jorden, når det kommer til andre isotoper, såsom titanium. Forskere kunne også undersøge en anden mulig forklaring på disse nye fund-for eksempel at en finer af materiale med lavt indhold af ilt-17, såsom meteoritter kendt som kulstofholdige kondritter, tiltrådte på jorden efter månens dannelse, sagde Herwartz.

På billedet her er månemeteoritten Kalahari 008. Meteoritpåvirkninger på månen kan skubbe månemateriale ud, der derefter falder til jorden som en månemeteorit. Kalahari 008 er en 600 gram månemeteorit indsamlet i 1999 i Botswana

På billedet her er månemeteoritten Kalahari 008. Meteoritpåvirkninger på månen kan skubbe månemateriale ud, der derefter falder til jorden som en månemeteorit. Kalahari 008 er en 600 gram månemeteorit indsamlet i 1999 i Botswanas Kalahari-ørken.(Billedkredit: Addi Bischoff, Westfälische Wilhelms-Universität Münster)

Forskerne vil beskrive deres resultater i 6. juni -udgaven af ​​tidsskriftet Science og den 11. juni på Goldschmidt -geokemikonferencen i Californien.

Følg os @Spacedotcom , Facebook og Google+ . Original artikel om guesswhozoo.com .