Как се образува Луната: Лунните скали поддържат гигантската теория на въздействието

Художник на гипотеза за гигантско въздействие

Смята се, че луната на Земята се е образувала, когато обект с размер на Марс, наречен Тея, се е ударил в ранната Земя преди 4,5 милиарда години, взривявайки материал, който по-късно се е слял в голям спътник, както е показано на илюстрацията на този художник. Нов анализ на лунните скали добавя нова подкрепа към тази хипотеза за гигантско въздействие. (Кредит на изображението: НАСА/JPL-Caltech)





Нов анализ на лунните скали сега подкрепя идеята, че Луната е родена в гигантски сблъсък между зараждащата се Земя и мистериозна скала с размер на планета, казват учените.

Земята се е образувала преди около 4,5 милиарда години и учените смятат, че скоро след това Луната е възникнала. Преобладаващото обяснение за произхода на Луната , известна като Хипотезата за гигантското въздействие, е, че тя е резултат от две протопланети (или ембрионални светове), които се забиха заедно-Земята, докато се формира, и обект с размер на Марс, наречен Тея. Много отломки продължиха да образуват Луната.

„Хипотезата за гигантското въздействие е много добра в обясняването на повечето характеристики на Луната“, казва водещият автор на изследването Даниел Хервартц, геохимик -изотоп от университета в Гьотинген, Германия. [Как се формира Луната: хронология (галерия)]



Насилственото раждане на Луната

Луната е Земя

Луната е най -близкият съсед на Земята, но нейният произход датира от насилствено раждане преди милиарди години. Вижте как е направена луната в тази инфографика на guesswhozoo.com.(Изображение кредит: От Карл Тейт, художник на инфографиката)



Например, такъв сблъсък може да помогне да се обясни защо Луната е с ниско съдържание на вещества, които се изпаряват сравнително лесно, като вода - тези летливи материали са избягали в топлината на последиците от удара, обясни Хервартц.

„Докладите за малки количества от вода на Луната че сега се появяват тук и там, не променят тази гледна точка - каза Хервартс. „В сравнение със синята планета Земя, Луната все още е суха до кости - всъщност в костите има много повече вода, отколкото на Луната.“

Учените обаче все още се съмняват в тази идея поради химията на Луната. Моделите на гигантското въздействие често казват, че Луната трябва да бъде около 70 процента от Тея. Проблемът е, че повечето планети в Слънчевата система имат уникални химически състави, а Земята и нейната луна също трябва. Земята и Луната обаче изглеждат сходни, когато става въпрос за версии на елементи, наречени изотопи - повече, отколкото може да се предположи от повечето модели на Тея. (Изотопите на даден елемент имат различен брой неутрони един от друг.)



„Това беше голям пъзел“, каза Хервартс пред guesswhozoo.com.

Сега за първи път Хърварт и неговите колеги са открили различия в изотопния състав на Земята и Луната - констатации, които подкрепят хипотезата за гигантското въздействие за как се е образувала луната .

Химия на луната

Изследователите се фокусираха върху съотношенията между два различни изотопа на кислорода-кислород-16, който има осем неутрона в ядрото си, и кислород-17, който има девет. Съотношенията на изотопи на кислород могат да варират значително от планета на планета.

Първоначално учените са разглеждали лунни скали, които са били взривени Луната чрез космически въздействия и кацнали на Земята като метеорити. Тези проби обаче са замърсени от кислородните изотопи във вода от Земята.

Вместо това Хервартс и колегите му разгледаха лунните скали, предоставени от НАСА, които бяха събрани от астронавтите по време на мисиите Аполо 11, 12 и 16. Изследователите открили, че тези скали съдържат малко повече кислород-17, отколкото кислород-16-но статистически значимо количество повече-в сравнение със земните скали.

Лунната скала, показана тук, е пример за лунна брека, скала, съставена от други скални фрагменти. Въздействието на метеоритите върху Луната е основният източник на раздробяване на скалите върху лунната повърхност. Изображението е публикувано на 5 юни 2014 г.

Лунната скала, показана тук, е пример за лунна брека, скала, съставена от други скални фрагменти. Въздействието на метеоритите върху Луната е основният източник на раздробяване на скалите върху лунната повърхност. Изображението е публикувано на 5 юни 2014 г.(Снимка: Addi Bischoff, Westfälische Wilhelms-Universität Münster)

'Разликите са малки и трудно се откриват, но те са налице', каза Хервартц. „Сега добиваме представа за композицията на Тея.“

Новите данни предполагат, че Луната може да се състои от около 40 процента Тея. Изследователите предполагат, че Тея е подобна на метеорити, известни като енстатитни хондрити.

'Тази група метеорити има много, много подобен изотопен състав на Земята', каза Хервартц. 'Такъв състав на Theia би обяснил защо досега не са открити изотопни разлики за кислород или друга изотопна система.'

Бъдещите изследвания могат да търсят разлики между Луната и Земята, когато става въпрос за други изотопи, като тези на титан. Учените биха могли да проучат и друго възможно обяснение за тези нови открития-например, че фурнир от материал с ниско съдържание на кислород-17, като метеорити, известни като въглеродни хондрити, се е натрупал на Земята след образуването на Луната, каза Хервартц.

На снимката тук е лунният метеорит Калахари 008. Метеоритните удари върху Луната могат да изхвърлят лунен материал, който след това пада на Земята като лунен метеорит. Kalahari 008 е 600-грамов лунен метеорит, събран през 1999 г. в Ботсвана

На снимката тук е лунният метеорит Калахари 008. Метеоритните удари върху Луната могат да изхвърлят лунен материал, който след това пада на Земята като лунен метеорит. Калахари 008 е 600-грамов лунен метеорит, събран през 1999 г. в пустинята Калахари в Ботсвана.(Снимка: Addi Bischoff, Westfälische Wilhelms-Universität Münster)

Учените ще опишат подробно своите открития в броя на списанието Science за 6 юни и на 11 юни на конференцията по геохимия Goldschmidt в Калифорния.

Последвай ни @Spacedotcom , Facebook и Google+ . Оригинална статия на guesswhozoo.com .