Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

Hvad er det tidligste, månen kunne have dannet?

Kunstnerens indtryk af det gigantiske nedslag, der formede Jorden og skabte månen. Kredit:NASA/JPL-Caltech

Astronomer er ret sikre på, at de ved, hvor månen kom fra. I det tidlige solsystem smadrede et objekt på størrelse med Mars, kaldet Theia, ind i Jorden. Denne katastrofale kollision bankede en enorm masse materiale i kredsløb, som smeltede sammen og afkølede til månen. Men det er en vanskelig opgave at fastslå præcis, hvornår dette skete.



Ved den 55. årlige Lunar and Planetary Science Conference (LPSC 2024) i sidste måned i The Woodlands, Texas, foreslog forskere en ny tidslinje af begivenheder, der flytter den gigantiske påvirkning tidligere end tidligere forudsigelser, kun 50 millioner år efter dannelsen af ​​solsystemet .

At date den gigantiske indvirkningsbegivenhed er udfordrende, fordi de eksisterende beviser er modstridende og fortæller historier, der ikke stemmer overens.

En linje af bevis er afledt fra planetariske baner. Den mest sandsynlige årsag til nedslaget er en ustabilitet i Jupiters kredsløb, som ville have smidt objekter som Theia ind på Jordens vej inden for de første 100 millioner år af solsystemet. Hvis den orbitale ustabilitet skete senere, ville de indre planeters stier være blevet forstyrret, og Jupiters trojanske asteroider, som det binære par Patroclus og Menoetius, (som NASAs Lucy-rumfartøj planlægger at besøge i 2033) ville ikke forblive, hvor vi ser dem i dag .

Det bedste skøn baseret på disse kredsløbsobservationer placerer påvirkningen mellem 37 og 62 millioner år efter dannelsen af ​​solsystemet. Forskerne mener, at månen ville være afkølet fra en sø af magma til en fast overflade inden for omkring 10 millioner år efter nedslaget.

Geologiske beviser synes dog at fortælle en anden historie. De tidligste kendte månesten dannedes meget senere, og de ser ud til at være krystalliseret fra magma ved omkring 208 millioner år. Sten på Jorden synes på samme måde at have dannet sig til en ordentlig skorpe efter omkring 218 millioner år.

En simulation fra 2022 af det gigantiske nedslag, der skabte månen. Kredit:NASA / Durham University / Jacob Kegerreis

Et tredje dateringsskema, udført ved at måle nedbrydningen af ​​grundstoffet Hafnium ind i Tungsten, skubber kollisionsdatoen tidligt igen, hvilket tyder på, at månens kerne blev dannet omkring 50 millioner år.

Enhver forklaring på månens dannelse skal tage højde for alle disse bevistyper.

Scenariet foreslået på LPSC 55 gør netop det. De antyder en tidlig kollision omkring 50 millioner år efterfulgt af en 10 millioner år lang periode med afkøling. Men månen gennemgik derefter en genopvarmningscyklus, før den endelig afkølede igen ved 200 millioner år.

Denne genopvarmningsproces er nøglen til denne teori, og hvis den er korrekt, ville den være forårsaget af tidevandskræfter. Månens kredsløb var ifølge denne teori endnu ikke stabil omkring Jorden, og dens hældning og excentricitet steg i årene efter sammenstødet, hvorved månen klemtes og strækkes og gjorde den flydende. De samme tidevandsprocesser forekommer på andre måner i dag:omkring Jupiter, for eksempel, ser vi dem skabe vulkaner på Io og flydende oceaner på Europa.

Afkølingsprocessen blev sandsynligvis også bremset af voldsomme sekundære påvirkninger, da restmateriale fra det indledende stød slog ind i månen over millioner af år.

Holdet tilføjede også et nyt bevis, der styrker sagen for en tidlig gigantisk påvirkning omkring 50 millioner år. I lighed med Hafnium-Tungsten-henfaldsmetoden målte holdet henfaldet af jordiske Rubidium-kilder til Strontium, hvilket gav et uafhængigt skøn, der understøtter den tidlige dato.

Flere oplysninger: Paper:www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2024/pdf/1526.pdf

Leveret af Universe Today