https://frosthead.com

Πώς έγινε η Σελήνη

Είναι δύσκολο να ρίξετε μια ματιά σε μια πανσέληνο, τόσο διαφορετική από κάθε άλλο αντικείμενο στον νυχτερινό ουρανό, και μην αναρωτιέστε πώς σχηματίστηκε. Οι επιστήμονες πρότειναν πολλούς διαφορετικούς μηχανισμούς για να εξηγήσουν το σχηματισμό της σελήνης - ότι προέρχονταν από υλικό που εκτοξεύθηκε από τη Γη λόγω φυγόκεντρης δύναμης, ότι σχηματίστηκε ήδη όταν συλλήφθηκε από τη βαρύτητα της Γης και ότι η Γη και η Σελήνη σχηματίστηκαν μαζί κατά τη διάρκεια τη γέννηση του ηλιακού συστήματος.

Ξεκινώντας από τη δεκαετία του 1970, όμως, οι ειδικοί άρχισαν να υποπτεύονται μια πολύ πιο δραματική ιστορία δημιουργίας: ότι το φεγγάρι σχηματίστηκε ως αποτέλεσμα μιας τεράστιας σύγκρουσης μεταξύ μιας πρωτοπολικής μεγέθους Mars και μιας νέας Γης, περίπου 4, 5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Στη θεωρία αυτή, περίπου 30 εκατομμύρια χρόνια μετά το σχηματισμό του Ηλιακού Συστήματος, η μικρότερη πλωτή πλατφόρμα (συχνά αποκαλούμενη Theia) θα έπεφτε στη Γη σχεδόν στα 10.000 μίλια ανά ώρα, προκαλώντας μια τεράστια έκρηξη. Ένα μεγάλο μέρος των πυκνότερων στοιχείων της Theia, όπως του σιδήρου, θα είχε βυθιστεί στον πυρήνα της Γης, ενώ το ελαφρύτερο υλικό από το γήινο και το Theia θα είχε εξατμιστεί και θα εκτοξευθεί σε τροχιά, σύντομα θα συνυπάρξει σε αυτό που τώρα γνωρίζουμε ως το φεγγάρι από τη βαρύτητα της Γης.

Έχουμε ήδη βρει πολλά έμμεσα τεκμήρια για αυτή την ιδέα: οι βράχοι φεγγαριού που συλλέγονται από τον Απόλλωνα δείχνουν αναλογίες ισότοπου οξυγόνου παρόμοιες με εκείνες της γης και η κίνηση και η περιστροφή του φεγγαριού δείχνουν ότι έχει έναν ασυνήθιστα μικρό πυρήνα σιδήρου σε σύγκριση με άλλα αντικείμενα στο ηλιακό σύστημα. Παρατηρήσαμε ακόμη και ζώνες σκόνης και αερίου γύρω από μακρινά αστέρια που πιθανώς σχηματίστηκαν σε παρόμοιες συγκρούσεις ανάμεσα σε βραχώδη σώματα.

Τώρα, επιστήμονες από το πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον στο Σαιντ Λούις και αλλού, που αναφέρουν σήμερα στη Φύση, έχουν αποκαλύψει έναν εντελώς νέο τύπο απόδειξης για αυτή τη θεωρία του φεγγαριού. Οι ερευνητές εξέτασαν λεπτομερώς 20 διαφορετικά δείγματα σεληνιακού πετρώματος που συλλέχθηκαν από απομακρυσμένες τοποθεσίες στο φεγγάρι κατά τη διάρκεια των αποστολών Apollo και ανακάλυψαν την πρώτη άμεση φυσική απόδειξη του τύπου μαζικού συμβάντος εξάτμισης που θα συνόδευε την υποθετική επίδραση.

Μια εικόνα διασταυρούμενου πολωμένου φωτός Μια διασταυρούμενη πολωμένη εικόνα μεταδιδόμενου φωτός ενός βράχου φεγγαριού, στην οποία οι επιστήμονες βρήκαν μια περίσσεια βαρύτερων ισοτόπων ψευδαργύρου. (Εικόνα της ημέρας J.)

Κατά τη διερεύνηση των σεληνιακών πετρωμάτων, οι γεωχημικοί βρήκαν μια μοριακή υπογραφή εξατμίσεως στον τύπο των ισοτόπων ψευδαργύρου που ενσωματώθηκαν στα δείγματα. Συγκεκριμένα, ανίχνευσαν μια μικρή παρατυπία στην ποσότητα βαρύτερων ισοτόπων ψευδαργύρου, σε σύγκριση με τις ελαφρύτερες.

Η μόνη ρεαλιστική εξήγηση για αυτό το είδος διανομής, λένε, είναι μια εκδήλωση εξάτμισης. Αν η Theia συγκρούστηκε με τα δισεκατομμύρια της Γης πριν από χρόνια, οι ισοτόποι ψευδαργύρου στο προκύπτον σύννεφο εξάτμισης θα είχαν συμπυκνωθεί στην ταχέως σχηματισμένη φεγγάρι με πολύ συγκεκριμένο τρόπο.

"Όταν ένα βράχο λιωθεί και στη συνέχεια εξατμιστεί, τα ισότοπα του φωτός εισέρχονται στη φάση ατμών γρηγορότερα από τα βαριά ισοτόπια", λέει ο καθηγητής Geochemistry του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον Frédéric Moynier, επικεφαλής συγγραφέας του εγγράφου. "Καταλήγετε με έναν ατμό εμπλουτισμένο στα ισότοπα του φωτός και ένα στερεό υπόλειμμα εμπλουτισμένο στα βαρύτερα ισότοπα. Αν χάσετε τον ατμό, το υπόλειμμα θα εμπλουτιστεί στα βαρέα ισοτόπους σε σύγκριση με το αρχικό υλικό. "

Με άλλα λόγια, ο ατμός που θα είχε ξεφύγει από το διάστημα θα ήταν δυσανάλογα πλούσιος στα ελαφρά ισότοπα ψευδαργύρου και ο βράχος που θα μείνει πίσω θα είχε υπερβολική βαρύτητα. Αυτή ακριβώς ήταν η ομάδα που βρήκε στους σεληνιακούς βράχους που εξέτασαν. Για να ενισχύσουν τη μελέτη, εξέτασαν επίσης βράχους από τον Άρη και τη Γη, συγκρίνοντας την κατανομή των ισοτόπων σε κάθε δείγμα - και η περίσσεια βαρέων ισοτόπων στους σεληνιακούς βράχους ήταν δέκα φορές μεγαλύτερη από αυτή των άλλων.

Φυσικά, η μελέτη δεν είναι οριστική απόδειξη ότι το φεγγάρι σχηματίστηκε από μια σύγκρουση, αλλά σε αντίθεση με τα προηγούμενα περιστατικά στοιχεία, είναι δύσκολο να καταλήξουμε σε μια εναλλακτική θεωρία που θα εξηγούσε την υπογραφή που βρέθηκε στα βράχια. Δεν μπορούμε να επιστρέψουμε 4, 5 δισεκατομμύρια χρόνια για να γνωρίζουμε με βεβαιότητα, αλλά είμαστε πιο κοντά από ποτέ να γνωρίζουμε πόσο ο πλανήτης μας κατέληξε με το φεγγάρι του.

Πώς έγινε η Σελήνη