Kosmiczna kolizja utworzyła Księżyc

Naukowcy z Kalifornii opisali zderzenie Ziemi z inną dużą planetą, w wyniku którego powstał nasz naturalny satelita.

Publikacja: 02.02.2016 16:47

Kosmiczna kolizja utworzyła Księżyc

Foto: 123RF

O tym, że Ziemia zderzyła się 4,5 miliarda lat temu z innym ciałem kosmicznym zwanym Theą, naukowcy spekulują od lat 70. poprzedniego stulecia. Teraz badacze z amerykańskiego Uniwersytetu Kalifornii dostarczyli nowych detali dotyczących tego, jak owa kolizja mogła wyglądać.

Geochemicy z Los Angeles skupili się w swoich badaniach na tlenie zawartym w skałach ziemskich i księżycowych. Pierwiastek ten jest w skałach powszechny: wagowo stanowi 50 proc. ich masy. Ale nie każdy atom tlenu wygląda tak samo. Najbardziej rozpowszechniony jest tlen O-16, którego jądro zawiera osiem protonów i osiem neutronów. Ale są też inne, cięższe izotopy: O-17 ma dziewięć neutronów, O-18 zawiera ich dziesięć. I, co bardzo istotne, każdy skalisty glob w Układzie Słonecznym charakteryzuje się inną proporcją poszczególnych izotopów tlenu.

Jeszcze niedawno naukowcy byli przekonani, że Księżyc i Ziemia również mają proporcje izotopów tlenu odmienne. Sugerowały to badania specjalistów niemieckich opublikowane w 2014 roku.

Teraz jednak zespół badawczy z Uniwersytetu Kalifornijskiego przeprowadził nowe analizy, które wykazały, że rzeczone proporcje na naszej planecie i na jej satelicie są identyczne. Naukowcy przeanalizowali (prócz skał ziemskich) próbki przywiezione z Księżyca przez astronautów z misji Apollo 12, 15 i 17. Wyniki badań opublikowali w „Science".

Co możemy powiedzieć na podstawie tych badań? Po pierwsze, możemy odrzucić teorię powstania Księżyca głoszącą, że satelita został przechwycony przez Ziemię już uformowany. W takim wypadku powinien, z prawdopodobieństwem 99 proc., mieć inną procentową zawartość izotopów tlenu.

Wyniki opublikowane w „Science" ujawniają nowe szczegóły przebiegu kolizji Ziemi i Thei. Dotychczas uważano, że globy zderzyły się pod kątem 45 stopni. Ale gdyby tak było, Księżyc składałby się w większej mierze ze szczątków Thei. Wyniki badań kalifornijskich naukowców sugerują, że było to zderzenie czołowe. Thea (która była protoplanetą, a więc ciałem nie tak zwartym jak planeta) wymieszała swą materię z materią Ziemi (wówczas jeszcze bardzo młodej i gorącej).

Thea była ciałem, które utworzyło się na tej samej orbicie okołosłonecznej co Ziemia, ale była od niej mniejsza, wielkością zbliżona do Marsa. W wyniku zderzenia przestała istnieć, część jej szczątków zmieszała się z Ziemią, część wyrzucona została na orbitę, gdzie utworzyła pierścień, z którego potem uformował się Księżyc. Niektórzy twierdzą nawet, że były to dwa księżyce, które potem połączyły się: według tej teorii drugi księżyc rozpłaszczył się na ciemnej stronie Księżyca.

O tym, że Thea i Ziemia mogły zderzyć się czołowo, mówił już w roku 2012 astronom Matija Ćuk z Harvardu. Według jego hipotezy Thea miałaby być maleńka (ok. 2 proc. masy Ziemi), a dynamika uderzania olbrzymia dzięki dużej prędkości obrotowej Ziemi.

O tym, że Ziemia zderzyła się 4,5 miliarda lat temu z innym ciałem kosmicznym zwanym Theą, naukowcy spekulują od lat 70. poprzedniego stulecia. Teraz badacze z amerykańskiego Uniwersytetu Kalifornii dostarczyli nowych detali dotyczących tego, jak owa kolizja mogła wyglądać.

Geochemicy z Los Angeles skupili się w swoich badaniach na tlenie zawartym w skałach ziemskich i księżycowych. Pierwiastek ten jest w skałach powszechny: wagowo stanowi 50 proc. ich masy. Ale nie każdy atom tlenu wygląda tak samo. Najbardziej rozpowszechniony jest tlen O-16, którego jądro zawiera osiem protonów i osiem neutronów. Ale są też inne, cięższe izotopy: O-17 ma dziewięć neutronów, O-18 zawiera ich dziesięć. I, co bardzo istotne, każdy skalisty glob w Układzie Słonecznym charakteryzuje się inną proporcją poszczególnych izotopów tlenu.

2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Kosmos
NASA szuka sposobu na sprowadzanie próbek z Marsa. Tanio i szybko
Kosmos
Odszedł Peter Higgs, odkrywca boskiej cząstki
Kosmos
Badania neutrin pomogą rozwiązać zagadkę powstania wszechświata
Kosmos
Księżyc będzie miał własną strefę czasową? Biały Dom nakazał ustalenie standardu
Kosmos
Astronomowie odkryli tajemnice galaktyki z początku istnienia wszechświata