Modellering af tidlige meteoritnedslag på månen

Da vores solsystem blev dannet for næsten fire en halv milliard år siden, et objekt på størrelse med en planet ramte den tidlige Jord, fører til dannelsen af ​​månen, muligvis fra en varm, snurrende sky af stendamp kaldet en synestia. Men efter at Jorden og Månen var kondenseret fra dampen, der var endnu en fase af vækst, da meteoritter styrtede ind i begge kroppe.

På trods af deres fælles oprindelse er der mærkelige forskelle mellem Jorden og månen. Elementer som guld, iridium, platin og palladium (kendt som meget siderofile eller 'jernelskende' elementer) er relativt sjældne på månen sammenlignet med Jorden. Fordi disse elementer blev leveret af meteoritter, forklaringer på forskellen satte grænser for, hvordan vækst ved meteoritbombardement udfoldede sig over hundreder af millioner af år. At forstå dette problem er afgørende for at finde ud af præcis, hvad der skete, da Jorden og månen voksede til de kroppe, vi kender i dag.

"Dette har været et stort problem i forhold til, hvordan vi forstår Månens tilvækst historie, " sagde Qing-zhu Yin, professor i jord- og planetvidenskab ved UC Davis.

Yin og en international gruppe af samarbejdspartnere har nu udført en detaljeret rekonstruktion, der løser det meget siderofile elementproblem og giver ny indsigt i månens sene tilvæksthistorie. Deres resultater er offentliggjort den 11. juli i tidsskriftet Natur .

Mindre tilbageholdelse af meteoritmateriale

Forskerne modellerede de millioner af meteornedslag, der ville have bragt materiale til Jorden og månen. De validerede deres model ved at sammenligne antallet af forudsagte nedslag med antallet af faktiske kratere på månen.

De fandt ud af, at på grund af månens mindre størrelse, og fordi nogle stød ville være i en lav vinkel i forhold til overfladen, relativt mindre materiale blev efterladt af meteoritter, der ramte månen, end af dem, der ramte Jorden.

Yin og kolleger beregnede, at de siderofile elementer kun ville være blevet tilbageholdt i måneskorpen og kappen for omkring 4,35 milliarder år siden, senere end tidligere antaget og omkring det tidspunkt, hvor magmahavet, der dækkede månen, størknede. Siderofile elementer, der ankom før det tidspunkt, ville være blevet absorberet i månens jernkerne.

Taget sammen, disse faktorer forklarer uoverensstemmelsen i stærkt siderofile elementer mellem Jorden og månen.

"Det smukke ved dette arbejde er, at alle disse ting nu falder godt sammen. Vi har måske løst dette problem, i det mindste indtil nogen finder nye uoverensstemmelser!" sagde Yin.