Hvordan ændrer vand Moons oprindelseshistorie?

Det er forbløffende, hvilken forskel lidt vand kan gøre. Månen blev dannet for mellem omkring 4,4 og 4,5 milliarder år siden, da et objekt kolliderede med den stadig dannede proto-Jord. Denne påvirkning skabte en varm og delvist fordampet skive af materiale, der roterede rundt om babyplaneten, til sidst afkøling og tiltrækning af månen.

Årevis, videnskabsmænd troede, at i kølvandet på kollisionen blev hydrogen adskilt fra vandmolekyler og det og andre elementer, der har lave kogetemperaturer, såkaldte "flygtige elementer, " undslap fra disken og blev tabt til rummet. Dette ville føre til en tør og flygtig element-udtømt måne, hvilket syntes at være i overensstemmelse med tidligere analyser af måneprøver.

Men igangværende forskning om Månens kemi afslører, at det kan være vådere end oprindeligt antaget, som rejser spørgsmål om nogle aspekter af denne oprindelseshistorie.

"Dette er stadig i høj grad et område for aktiv forskning, så der er meget, som forskere, herunder vores afdeling for terrestrisk magnetisme, stabsforsker Erik Hauri, såvel som mange andre Carnegie-kolleger og alumner, er ved at finde ud af, hvor meget vand der findes på månen. Dette er et meget vigtigt og udfordrende spørgsmål at besvare, da vi har begrænset viden om månevandets historie og udbredelse, " forklarede Carnegies Miki Nakajima, som, sammen med Caltechs Dave Stevenson, satte sig for at afgøre, om gældende måndannelsesteorier skulle justeres for at tage højde for de nyere højere estimater af månens vandindhold.

Værket er udgivet af Earth and Planetary Science Letters .

De skabte detaljerede modeller for at afgøre, om eksisterende teorier om den månedannende kollision kunne forklare en våd måne, der stadig er udtømt i andre flygtige elementer som kalium og natrium.

De modellerede forskellige temperaturforhold og vandmængder af den månedannende skive. Ved højere temperaturer, deres disk var domineret af silikatdamp, som kom fra fordampning af kapper på både proto-jorden og slagkraften, med en relativt lille mængde brint adskilt fra vand. Ved lavere temperaturer, deres skive var domineret af vand, hvorfra hydrogen ikke adskilte sig under dette temperaturområde, hvilket gør dens flugtmekanisme meget ineffektiv.

"Den gode nyhed er, at vores modeller viser, at observationer af en våd måne ikke er uforenelige med en gigantisk nedslagsoprindelse, " forklarede Nakajima.

Imidlertid, det betyder også, at forskere skal finde på andre forklaringer på, hvorfor månen er tømt for kalium, natrium, og andre flygtige elementer. Der er andre muligheder, såsom de flygtige elementer i disken, der falder ned på Jorden i stedet for at flygte eller være en del af Månens dannelse. Eller potentielt var de en del af Månen, da den først opstod fra post-kollisionsskiven, men senere gik tabt.