Kaip susiformavo mėnulis: Mėnulio uolos palaiko milžiniško smūgio teoriją

Milžiniško poveikio hipotezės menininkas

Manoma, kad Žemės mėnulis susiformavo, kai prieš 4,5 milijardo metų į ankstyvąją Žemę atsitrenkė Marso dydžio objektas, pavadintas „Theia“, sprogdindamas medžiagą, kuri vėliau susiliejo į didelį palydovą, kaip pavaizduota šio menininko iliustracijoje. Nauja Mėnulio uolienų analizė papildo šią milžiniško poveikio hipotezę. (Vaizdo kreditas: NASA/JPL-Caltech)

Nauja Mėnulio uolienų analizė dabar patvirtina mintį, kad mėnulis gimė milžiniško susidūrimo tarp besiformuojančios Žemės ir paslaptingos planetos dydžio uolos, teigia mokslininkai.

Žemė susiformavo maždaug prieš 4,5 milijardo metų, o mokslininkai mano, kad netrukus mėnulis atsirado. Vyraujanti mėnulio kilmės paaiškinimas , žinoma kaip milžiniško smūgio hipotezė, yra ta, kad ji atsirado dėl dviejų protoplanetų (arba embrioninių pasaulių), kurios susitrenkė viena kitą-besiformuojančios Žemės ir Marso dydžio objekto, pavadinto Theia. Mėnulyje susidarė daug nuolaužų.

„Milžiniško smūgio hipotezė labai gerai paaiškina daugumą mėnulio bruožų“, - sakė pagrindinis tyrimo autorius Danielis Herwartzas, Getingeno universiteto (Vokietija) izotopų geochemikas. [Kaip susiformavo mėnulis: laiko juosta (galerija)]

Smurtinis Mėnulio gimimas

Mėnulis yra Žemė

Mėnulis yra artimiausias Žemės kaimynas, tačiau jo ištakos siekia smurtinį gimimą prieš milijardus metų. Pažiūrėkite, kaip buvo sukurtas mėnulis šioje „guesswhozoo.com“ infografikoje.(Vaizdo kreditas: autorius Karlas Tate'as, infografijos menininkas)

Pavyzdžiui, toks susidūrimas gali padėti paaiškinti, kodėl Mėnulyje yra mažai medžiagų, kurios gana lengvai išgaruoja, pavyzdžiui, vandens - šios lakios medžiagos išbėgo per smūgio įkarštį, paaiškino Herwartzas.

„Pranešimai apie nedidelius kiekius vanduo ant mėnulio tai dabar čia ir ten nekeičia šios nuomonės “, - sakė Herwartzas. „Palyginti su mėlynąja planeta Žemė, mėnulis vis dar yra sausas iki kaulų - iš tikrųjų kauluose yra daug daugiau vandens nei mėnulio“.

Tačiau mokslininkai vis dar abejoja šia idėja dėl mėnulio chemijos. Milžiniško smūgio modeliai dažnai sako, kad mėnulis turėtų būti apie 70 procentų Theia. Problema ta, kad dauguma Saulės sistemos planetų turi unikalią cheminę sudėtį, o Žemė ir jos mėnulis taip pat turėtų. Tačiau Žemė ir mėnulis atrodo panašūs, kai kalbama apie elementų, vadinamų izotopais, versijas - labiau nei gali pasiūlyti dauguma „Theia“ modelių. (Elemento izotopai turi skirtingą skaičių neutronų.)

„Tai buvo didelis galvosūkis“, - sakė Herwartzas „guesswhozoo.com“.

Dabar pirmą kartą Herwartzas ir jo kolegos nustatė Žemės ir mėnulio izotopų sudėties skirtumus - išvados, patvirtinančios milžiniško poveikio hipotezę kaip susiformavo mėnulis .

Mėnulio chemija

Mokslininkai daugiausia dėmesio skyrė santykiams tarp dviejų skirtingų deguonies izotopų-deguonies-16, kurio branduolyje yra aštuoni neutronai, ir deguonies-17, kurio yra devyni. Deguonies izotopų santykis įvairiose planetose gali labai skirtis.

Iš pradžių mokslininkai pažvelgė į Mėnulio uolienas, kurios buvo susprogdintos Mėnulis kosminio poveikio ir nusileido Žemėje kaip meteoritai. Tačiau šie mėginiai buvo užteršti vandenyje iš Žemės esančiais deguonies izotopais.

Vietoj to, Herwartzas ir jo kolegos pažvelgė į NASA pateiktas mėnulio uolienas, kurias astronautai surinko per „Apollo 11“, „12“ ir „16“ misijas. Mokslininkai atrado, kad šiose uolienose, palyginti su Žemės uolienomis, buvo šiek tiek daugiau deguonies-17 nei deguonies-16, tačiau statistiškai reikšmingai daugiau.

Čia parodyta mėnulio uola yra mėnulio brekijos, uolienos, sudarytos iš kitų uolienų fragmentų, pavyzdys. Meteorito poveikis Mėnuliui yra pagrindinis uolienų suskaidymo šaltinis Mėnulio paviršiuje. Vaizdas paskelbtas 2014 m. Birželio 5 d.

„Skirtumai yra nedideli ir juos sunku aptikti, tačiau jie yra“, - sakė Herwartzas. „Dabar mes suprantame Theia kompoziciją“.

Nauji duomenys rodo, kad mėnulį gali sudaryti apie 40 proc. Tyrėjai pasiūlė, kad Theia būtų panaši į meteoritus, žinomus kaip enstatito chondritai.

„Ši meteoritų grupė turi labai, labai panašią į Žemę izotopinę sudėtį“, - sakė Herwartzas. 'Tokia Theia sudėtis paaiškintų, kodėl iki šiol nebuvo aptikta deguonies ar kitos izotopų sistemos izotopų skirtumų.'

Būsimi tyrimai gali ieškoti skirtumų tarp mėnulio ir žemės, kai kalbama apie kitus izotopus, tokius kaip titano. Mokslininkai taip pat galėtų ištirti kitą galimą šių naujų išvadų paaiškinimą, pavyzdžiui, kad danga, kurioje mažai deguonies-17, pavyzdžiui, meteoritai, žinomi kaip anglies dioksido chondritai, susiformavo ant Žemės po mėnulio atsiradimo, sakė Herwartzas.

Čia pavaizduotas mėnulio meteoritas Kalahari 008. Meteorito smūgis į mėnulį gali išmesti mėnulio medžiagą, kuri vėliau nukrenta į Žemę kaip mėnulio meteoritas. „Kalahari 008“ yra 600 gramų mėnulio meteoritas, surinktas 1999 metais Botsvanoje

Mokslininkai išsamiai paaiškins savo išvadas birželio 6 d. Žurnalo „Science“ numeryje ir birželio 11 d. Goldschmidto geochemijos konferencijoje Kalifornijoje.

Sekite mus @Spacedotcom , Facebook ir „Google+“ . Originalus straipsnis apie guesswhozoo.com .