Hvor gammel er vores måne?

De fleste forskere er enige om, at Jorden stort set altid har haft sin måne. Detaljer om månens sammensætning (især den "isotopiske blanding" af tungere og lettere versioner af forskellige elementer) ligner for meget jordens til, at den er blevet fanget et sted fjernt. Imidlertid, nogle kompositoriske detaljer adskiller sig nok fra hinanden til at udelukke tanken om, at månen simpelthen er en del af Jorden, der brød løs.

Detaljerne om hvordan månen dannede sig, og når, længe har været debatteret. Nu kaster to nye undersøgelser nyt lys over processen - selv ved at fastsætte en dato.

I mere end 30 år har den fremherskende opfattelse af dannelsen af ​​vores måne har været "gigantisk påvirkningshypotese". Forstadierne til de nuværende fire rockplaneter - Merkur, Venus, Jorden og Mars - ser ud til at have været snesevis af mindre kroppe kendt som "planetariske embryoner". Ifølge den gigantiske konsekvenshypotese, vores måne blev dannet som et resultat af den sidste af en række "kæmpe slag" -fusioner mellem planetariske embryoner, der til sidst dannede Jorden. Ved denne sidste kollision, det ene embryo var næsten i jordstørrelse og det andet cirka Mars-stort. Det fusionerede legeme som følge heraf blev Jorden. Affald kastede sig ud af påvirkningen, hvoraf de fleste kom fra den stenede del af den mindre krop, samlet i kredsløb for at blive månen.

Men hvor hurtigt skete alt dette? Heldigvis, supernovaeksplosionen, der menes at have givet drivkraft for vores lokale sky af gas og støv til at trække sig sammen-og dermed danne solen og dens planeter-podede skyen med nydannede isotoper af radioaktive elementer. Da hver henfalder til en stabil isotop med en anden hastighed, disse giver en fremragende serie af ure til timing af de forskellige begivenheder.

På dette grundlag, solsystemets fødsel accepteres generelt for at have fundet sted for tæt på 4,57 milliarder år siden. Forskere har længe diskuteret, hvor længe efter denne Jordens månedannende påvirkning fandt sted. Den "sene skole" begunstigede 150-200m år efter, der henviser til, at "den tidlige skole" begunstigede en dato mindre end cirka 100 millioner år efter oprindelsen.

Nu tyder en ny undersøgelse på, at det faktisk var en meget tidlig dato, højst 60m år efter solsystemets fødsel. Teamet bag det, ledet af Melanie Barboni fra University of California, Los Angeles, analyserede zirkonkrystaller fra prøver af gammel måneskorpe indsamlet af Apollo 14. De hævder, at forholdet mellem to isotoper af de sjældne, zirkoniumlignende grundstoff hafnium (Hf-176 og Hf-177-sidstnævnte har en neutron mere i kernen end førstnævnte) kan kun forklares, hvis magmahavet, der dækkede den nydannede måne, allerede var størknet for 4,51 milliarder år siden .

Dette efterlader, højst, kun 60 m år mellem solsystemets oprindelse og størkningen af ​​den første måneskorpe - hvis spor kan aflæses i disse zirkonkrystaller.

Set mod solsystemets samlede alder, 60m år til at gå fra en sky af gas og støv omkring spædbarnssolen til en fuldt dannet jord med sin egen store måne kan virke umuligt kort. Imidlertid, det er længe nok - 60m år siden, Storbritannien og Grønland var stadig sammen, uden mellemliggende Atlanterhav (og Island fandtes slet ikke). Og kroppe i rummet bevæger sig meget hurtigere end Jordens langsomt krybende kontinenter.

En række konsekvenser i stedet?

I mellemtiden, en ikke -relateret undersøgelse i Naturgeovidenskab , også lige udgivet, hævder, at den gigantiske konsekvenshypotese er mangelfuld. Et israelsk team brugte sofistikeret computermodellering, kaldet "udjævnet partikelhydrodynamik", og konkluderede, at det ville være næsten umuligt for en sådan begivenhed at producere en affaldsskive rundt om Jorden med den nødvendige mængde vinkelmoment (rotationsenergi låst inde i kredsløb og spin) til i sidste ende at danne en stabil måne.

I stedet, de fandt ud af, at en mere gennemførlig måde at danne månen på er som slutresultat af en serie på omkring 20 kollisioner mellem planetariske embryoner på størrelse med Mars-til-månen på kroppen, som senere blev Jorden. Hver kollision gav en affaldsring, der snart ville samles til en lille måne. Men tidevand ville få hver på hinanden følgende måne til at migrere udad, så de ville kollidere og fusionere med hinanden til den større måne, som vi kender i dag.

Er de to undersøgelser modstridende? Det tror jeg ikke. Hvis modellen med flere slag er korrekt, så kunne grænsen på 60 m for månens dannelse efter solsystemets fødsel stadig datere slutningen, eller næsten slutningen, sekvensen af ​​månefusioner.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation. Læs den originale artikel.