En gammel kollision næsten fordampet jord, der giver fødsel til månen

Ny kemisk analyse af jord- og månestene har skubbet nyt lys på oprindelsen af ​​vores månesystem, og fødselsfasen var langt mere dramatisk og voldsomt end mange forventede.

"Vores resultater giver det første hårde bevis for, at virkningen virkelig (stort set) fordampede jorden," sagde Kun Wang, geokemist ved Washington University i St. Louis, i en pressemeddelelse. En undersøgelse af Wang og Stein B. Jacobsen blev udgivet online mandag den Natur.

Omkring 4,5 milliarder år siden var Jorden en meget ung samling af rumskrot, og det var ikke et frygteligt indbydende sted. Den tidlige periode er kendt som Hadean eonen, der er opkaldt som sådan for de helvedeforhold. Proto-Earth var brændende og varm, og overfladen var sandsynligvis mest smeltet lava fra intens vulkansk aktivitet og hyppige kollisioner med andre klipper.

Det var da denne tidlige planet kolliderede med en anden, måske størrelsen af ​​Mars. Effektens kraft fordamper de mindre og de fleste af de større, hvilket resulterer i en gigantisk atmosfære 500 gange den nuværende størrelse af den nuværende jord, fyldt med et super-varmt væskemantel. Dette blev over tid kølet og hærdet i to forskellige organer - månen og jorden.

Det er længe blevet teoretiseret, at månen er dannet af en kollision mellem to proto-planetariske kroppe. Men tidligere modeller havde de to masser kun græsning hinanden, med den mindste en for det meste forblev intakt og danner månen. Dette blev disproven i 2001, da forskere sammenlignede isotoper af en række elementer i månen og jordens sten, og fandt dem til at være sammensætningen ens. Chancerne for de to kolliderende kroppe, der har de samme signaturer i deres isotoper naturligt, er næsten nul, hvilket betød, at masserne af de to klipper måtte blande sig væsentligt, inden de dannede månen.

To sådanne modeller er tidligere blevet foreslået for at tage højde for dette. I en er kollisionen stadig temmelig temmelig, men en skiveformet skydeklimatmosfære muliggør blanding af materiale fra jorden og dens proto-moon, før de slår sig i separate objekter.

Denne nye forskning regulerer denne konklusion ved at anvende en meget sofistikeret analyse af to kaliumisotoper, 10 gange mere præcis end tidligere metoder. Det fandt en meget lidt højere koncentration af den tungere kaliumisotop på månen end på jorden. Den eneste forklaring på dette er, at under tyngden af ​​mantelatmosfæren, der førte til månens fødsel, var den sværere isotop lidt mere tilbøjelig til at kondensere end den lysere.

Dette understøtter modellen, hvor hele kollideringsobjektet og det meste af Jorden blev udslettet i sammenbruddet, og månen dannet som partikler i superfluid mantelatmosfæren afkølet og kom sammen som en massiv regndråbe kondenserende fra vanddamp, langsomt stigende.