Prekursor Księżyca, planeta Theia, zniknęła miliardy lat temu, nie pozostawiając naukowcom bezpośrednich dowodów chemicznych istnienia. Teraz zespół naukowców z Francji, Niemiec i Stanów Zjednoczonych przeanalizował starożytne skały księżycowe i ziemskie, aby ustalić, skąd pochodziła Theia.
Według nowych badań, dawno zaginiona planeta, która pomogła stworzyć Księżyc, mogła uformować się znacznie bliżej Słońca, niż kiedyś sądzono. Naukowcy odkryli, że Theia, starożytna planeta, która pomogła uformować Księżyc, najprawdopodobniej pochodzi z wewnętrznego Układu Słonecznego.
Przez dziesięciolecia głównym wyjaśnieniem narodzin Księżyca było to, że Theia uderzyła we wczesną Ziemię około cztery i pół miliarda lat temu.
Szczątki z tego zderzenia uformowały Księżyc, a materiał z Theii trafił do obu ciał.
Pomysł ten, znany jako teoria gigantycznego uderzenia, był dyskutowany od czasu analizy pierwszych próbek Apollo ponad 50 lat temu.
Jednak Theia zniknęła miliardy lat temu, nie pozostawiając naukowcom bezpośrednich dowodów chemicznych na poparcie tej hipotezy. Jej dokładne pochodzenie i skład pozostają trudne do ustalenia.
Teraz zespół astronomów z Francji, Niemiec i Stanów Zjednoczonych przeanalizował starożytne skały księżycowe i ziemskie, aby ustalić, skąd pochodzi Theia.
"Jedną z rzeczy, które sprawiają, że te badania są tak ekscytujące, jest to, że nie tylko pomagają namalować obraz tego, co stało się z Ziemią cztery i pół miliarda lat temu, ale także są w stanie niemal dokładnie określić, skąd pochodzi ten obiekt" - powiedział Jake Foster, astronom z Royal Observatory Greenwich w Wielkiej Brytanii, który nie był zaangażowany w badanie.
"Mówimy o planecie, która już nie istnieje. Theia nie istniaje od 4,5 miliarda lat. Zasadniczo całkowicie wyparowała, a mimo to z dużą precyzją możemy dowiedzieć się, skąd pochodzi" - dodał.
Inżynieria odwrotna
Zespół badawczy wykorzystał skały zebrane na Ziemi i próbki przywiezione z powierzchni Księżyca przez astronautów Apollo do zbadania ich izotopów.
Izotopy te działają jak chemiczne odciski palców. Naukowcy wiedzieli już, że skały ziemskie i księżycowe są niemal identyczne pod względem proporcji izotopów metali.
To podobieństwo sprawiło jednak, że trudno było dowiedzieć się wiele o Thei, ponieważ trudno było oddzielić materiał z wczesnej Ziemi od materiału ze zniszczonej planety.
Nowe badania stanowią rodzaj planetarnej inżynierii odwrotnej.
Badając izotopy żelaza, chromu, cyrkonu i molibdenu, zespół modelował setki możliwych scenariuszy dla wczesnej Ziemi i Theii, testując, które kombinacje mogłyby wytworzyć sygnatury izotopowe obserwowane dzisiaj.
Ponieważ materiały znajdujące się bliżej Słońca tworzyły się w innych temperaturach i warunkach niż te znajdujące się dalej, izotopy te występują w nieco innych wzorach w różnych regionach Układu Słonecznego.
Porównując te wzory, naukowcy doszli do wniosku, że Theia najprawdopodobniej powstała w wewnętrznym Układzie Słonecznym, nawet bliżej Słońca niż wczesna Ziemia. Wcześniej niektórzy naukowcy uważali, że Theia mogła powstać dalej w Układzie Słonecznym niż Ziemia.
Mamy nadzieję, że ta analiza może rozszerzyć przyszłe badania nad tym, jak planety rosną, zderzają się i ewoluują we wczesnych stadiach Układu Słonecznego.