Det er vanskelig å se på en fullmåne, så annerledes enn noen annen gjenstand på nattehimmelen, og ikke lure på hvordan den dannet seg. Forskere har foreslått flere forskjellige mekanismer for å forklare dannelsen av månen - at den kom fra materiale kastet av jorden på grunn av sentrifugalkraft, at den allerede var dannet da den ble fanget opp av jordens tyngdekraft og at jorden og månen begge dannet seg sammen under fødselen av solsystemet.
Fra 1970-tallet begynte eksperter imidlertid å mistenke en ganske mer dramatisk skapelsesfortelling: at månen dannet seg som et resultat av en massiv kollisjon mellom en Mars-størrelse protoplanet og en ung jord, for rundt 4, 5 milliarder år siden. I denne teorien, omtrent 30 millioner år etter at solsystemet begynte å danne, ville den mindre protoplaneten (ofte kalt Theia) ha smalt inn i jorden nesten 10.000 miles i timen og generert en enorm eksplosjon. Mye av Theias tettere elementer, som jernet, ville ha sunket ned i jordens kjerne, mens lettere mantelmateriale fra både Jorden og Theia ville blitt fordampet og kastet ut i bane, snart sammenvokst til det vi nå kjenner som månen, holdt på plass etter jordens tyngdekraft.
Vi har allerede funnet flere indirekte bevis for denne ideen: måneberg som er samlet inn av Apollo, viser oksygenisotopforhold som ligner de på jorden, og månens bevegelse og rotasjon indikerer at den har en uvanlig liten jernkjerne, sammenlignet med andre gjenstander. i solsystemet. Vi har til og med observert belter av støv og gass rundt fjerne stjerner som sannsynligvis dannet seg i lignende kollisjoner mellom steinete kropper.
Nå har forskere fra Washington University i St. Louis og andre steder, som rapporterer i dag i Nature, avdekket en helt ny type bevis for denne teorien om månedannelse. Forskerne undersøkte nærmere 20 forskjellige måneprøver som ble samlet inn fra fjerne steder på månen under Apollo-oppdragene, og oppdaget de første direkte fysiske bevisene på den typen massive fordampningsbegivenheter som ville ha fulgt den hypotetiske påvirkningen.
Et tverrpolarisert bilde av overført lys av en måneberg, der forskere fant et overskudd av tyngre sinkisotoper. (Bilde av J. Day) Geokjemene fant en molekylær signatur av fordampning i den type sinkisotoper som er innebygd i prøvene, når de undersøkte månebergene. Spesielt oppdaget de en liten uregelmessighet i mengden tyngre isotoper, sammenlignet med lettere.
Den eneste realistiske forklaringen på denne typen distribusjon, sier de, er en fordampningsbegivenhet. Hvis Theia kolliderte med jorden for milliarder av år siden, ville sinkisotoper i den resulterende fordampningsskyen kondensert til den raskt dannende månen på en veldig spesiell måte.
"Når en stein smeltes og deretter fordampes, kommer de lette isotoper inn i dampfasen raskere enn de tunge isotoper, " sier geokjemiker fra Washington University, Frédéric Moynier, hovedforfatter av papiret. “Du ender opp med en damp beriket med de lette isotoper og en fast rest som er beriket i de tyngre isotoper. Hvis du mister dampen, blir resten beriket i de tunge isotoper sammenlignet med utgangsmaterialet. ”
Med andre ord, dampen som ville rømt ut i verdensrommet ville være uforholdsmessig rik på de lette sinkisotoper, og berget som ble etterlatt vil ha et overskudd av tunge. Det er nøyaktig hva teamet fant i månebergene de undersøkte. For å styrke studien så de også på bergarter fra Mars og Jorden, og sammenlignet isotopdistribusjonen i hver prøve - og overskuddet av tunge isotoper i månebergene var ti ganger større enn for de andre.
Studien er selvfølgelig ikke et definitivt bevis på at månen dannet seg fra en kollisjon, men i motsetning til tidligere bevismessige bevis, er det vanskelig å komme med en alternativ teori som kan forklare signaturen som finnes i steinene. Vi kan ikke gå 4, 5 milliarder år tilbake for å vite det sikkert, men vi er nærmere enn noen gang å vite hvordan planeten vår endte opp med månen.
