Körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt valami Mars méretű ütközött az újonnan kialakult Földdel, ami hatalmas robbanást okozott. Úgy gondolják, hogy ez az objektum nem csak összeolvadt a Földdel, hanem kidobta a Holddá vált anyag egy részét is.
Ez a történet az óriási ütközési hipotézis néven ismert; a Mars méretű objektumot Thea-nak hívják; és most a tudósok úgy vélik, hogy megtalálták Thea nyomait a Holdon.
Az óriási ütközési hipotézis évek óta a preferált modell a Hold kialakulásának magyarázatához.
“Ez a modell képes volt beszámolni az Apollo-küldetések által visszaküldött minták legújabb megfigyeléseivel, amelyek a Holdhoz viszonyított alacsony vaskontrollt tartalmazzák a Földhöz képest” – írták cikkükben az Új-Mexikói Egyetem kutatói.
A modellek azt jósolták, hogy a hold körülbelül 70-90 százalékát meg fogják reformálni Thea. Az Apollo űrhajósok által gyűjtött holdminták oxigén izotópjai azonban nagyon hasonlítottak a földi oxigén izotópokhoz – és nagyon eltértek a Naprendszer más tárgyainak oxigén izotópjaitól.
Az egyik lehetséges magyarázat az, hogy a Earth és Thea hasonló összetételűek voltak. Másodszor, az ütközés során minden vegyes volt, ami a szimulációs adatok szerint nem valószínű.
Thea esélye arra, hogy a Földhöz hasonló kompozícióval rendelkezzen, valójában rendkívül kicsi. Ez azt jelenti, hogy ha a Hold elsősorban Thea, akkor oxigén izotópjainak különbözniük kell a Föld oxigén izotópjaitól.
Ez a szoros hasonlóság volt az óriási ütközési hipotézis fő problémája. Az évek során a kutatók több cikket is publikáltak, amelyek ezt megpróbálták megmagyarázni.
Innen jött az ötlet, hogy Thea beolvadt a Földdel. Egy másik tanulmány szerint az ütközés porfelhőt eredményezett, amely aztán a Földdé és a Holdvá vált. Felmerültek, hogy talán Thea és a Föld nagyon közel alakult egymáshoz.
Eric Cano tudós és kollégái más utat választottak: a holdminták gondos újraelemzését.
Számos mintát nyertek a Holdon gyűjtött különböző típusú kőzetekből – mind a magas, mind az alacsony titánt a holdkőzetből; a felvidékről származó anortozitok és a mélyből származó noritok, amelyek a holdköpeny flipjének nevezett folyamat során emelkednek felfelé; és vulkanikus üveg.
Az új elemzéshez a kutatócsoport módosította a standard izotópelemzési technikát az oxigén izotópok nagyon pontos mérésének elérése érdekében. És találtak valami újat: ez az oxigén izotóp összetétele a vizsgált kőzet típusától függően változott.
“Megmutatjuk – írták cikkükben -, hogy a Hold izotópos adatainak átlagolásának módszere, bár figyelmen kívül hagyja a kőzettani különbségeket, nem ad pontos képet a Föld és a Hold közötti különbségekről.”
A kutatók azt találták, hogy minél mélyebb a kőzet eredete, annál nehezebbek az oxigén izotópok, mint a Földön.
Ez a különbség akkor magyarázható, ha az ütközés során csak a Hold külső felületét törik össze és keverik össze, ami hasonlóságot mutat a Földdel. De a Hold mélyén Thea egyes részei viszonylag érintetlenek maradnak, oxigén izotópjai pedig közelebb maradtak eredeti állapotukhoz.
A tanulmány azt állítja, hogy ez meglehetősen pontos bizonyíték arra, hogy Thea a Holdat létrehozó nagy ütközés előtt tovább formálódhatott a Naprendszerben, és befelé mozdult.
“Nyilvánvaló, hogy az óriási ütközés során a homogenizáció következtében Thea megkülönböztetett oxigén izotópos összetétele nem veszett el teljesen” – összegezték a kutatók.
“Így ez az eredmény megszünteti annak szükségességét, hogy óriási ütközési modellek tartalmazzanak egy mechanizmust az oxigén izotópok teljes homogenizálásához két test között, és alapot szolgáltat a Hold kialakulásának jövőbeni modellezéséhez.”
A tanulmány a Nature Geoscience folyóiratban jelent meg.
Források: Fotó: (Mark Garlick / Science Photo Library / Getty Images)
