Žemė ir Mėnulis buvo sukurti kaip milžiniškos dviejų Marso ir Veneros dydžio planetų susidūrimo rezultatas. Tačiau nauji tyrimai rodo, kad Žemė ir Mėnulis galėjo susiformuoti daug vėliau - galbūt iki 150 milijonų metų po Saulės sistemos susiformavimo.
„Žemės ir Mėnulio amžių nustatėme naudodami volframo izotopus, kurie gali parodyti, ar susidūrimo metu geležies šerdys ir jų akmenų paviršiai buvo susimaišę“, - sakė Tais W. Dahl iš universiteto Niels Bohr instituto. iš Kopenhagos, bendradarbiaudamas su profesoriumi Davidu J. Stevensonu iš Kalifornijos technologijos instituto (Caltech).
Saulės sistemos planetos buvo sukurtos susidūrus planetų embrionams, kurie skrieja aplink naujagimio saulę. Susidūrimų metu mažos planetos susiliejo ir sudarė didesnes ir didesnes planetas. Kai įvyko milžiniškas susidūrimas, kuris galiausiai suformavo Žemę ir Mėnulį, tai įvyko tuo metu, kai abu planetų kūnai turėjo metalo (geležies) šerdį ir aplinkinius silikatų (uolienų) apvalkalą. Bet kada tai atsitiko ir kaip tai atsitiko? Susidūrimas įvyko mažiau nei per 24 valandas, o Žemės temperatūra buvo tokia aukšta (7000º C), kad tiek uoliena, tiek metalas turėjo ištirpti neramiame susidūrime. Bet ar akmens masė ir geležies masė taip pat buvo sumaišyti?
Žemės ir Mėnulio amžių galima datuoti ištyrus tam tikrų elementų buvimą Žemės mantijoje. Hafnis-182 yra radioaktyvi medžiaga, kuri suyra ir virsta izotopu volframu-182. Šie du elementai pasižymi akivaizdžiai skirtingomis cheminėmis savybėmis ir, nors volframo izotopai labiau linkę jungtis su metalu, hafnis geriau jungiasi prie silikatų, t. Y. Uolienų.
Užtrunka 50–60 milijonų metų, kol visas hafnis suyra ir virsta volframu, o Mėnulio metu susidūrus beveik visam metalui, jis nuskendo Žemės šerdyje. Bet ar visas volframas pateko į šerdį?
„Mes ištyrėme, kokiu laipsniu metalas ir uola susimaišo planetoje, sudarydami susidūrimus. Naudodamiesi skystojo uolienų ir geležies masių turbulencinio susimaišymo dinaminių modelių skaičiavimais, mes nustatėme, kad ankstyvojo žemės formavimo volframo izotopai išlieka uolienoje. “- sakė Tahlas.
Nauji tyrimai rodo, kad Mėnulį formuojantis susidūrimas įvyko po to, kai visas hafnis visiškai suskyla į volframą.
„Mūsų rezultatai rodo, kad metalinės šerdies ir uolienos nesugeba emulguoti šiuose susidūrimuose tarp planetų, kurių skersmuo didesnis nei 10 kilometrų, todėl didžioji dalis Žemės geležies šerdies (80–99%) nepašalino volframo iš uolėtų medžiagų apdangalas formavimo metu “, - sakė Dahlas.
Tyrimų rezultatas reiškia, kad susidūrimas, sukūręs Žemę ir Mėnulį, galėjo įvykti net 150 milijonų metų po Saulės sistemos susiformavimo, daug vėliau nei prieš tai manyta 30 milijonų metų.
Tyrimų rezultatai buvo paskelbti mokslo žurnale „Earth and Planetary Science Letters“.
Iš Kopenhagos universiteto pranešimo spaudai.
