Wie die Erde ihren Mond bekommen hat, ist eine lange diskutierte Frage. Die Theorie des riesigen Aufpralls-die besagt, dass sich der Mond aus der Kollision zwischen der frühen Erde und einem felsigen Körper namens Theia gebildet hat – ist zum Spitzenreiter unter den Erklärungen geworden. Aber die Details darüber, wie dies geschah, sind verschwommen und es gibt viele Beobachtungen, die Wissenschaftler immer noch zu erklären haben.,

Jetzt hat eine neue Studie, die in Nature Geoscience veröffentlicht wurde, Aufschluss darüber gegeben, was tatsächlich passiert ist, indem eines der größten Geheimnisse rund um den Absturz gelöst wurde – warum der Mond am Ende fast identisch mit der Erde war und nicht Theia, vorausgesetzt, sie existierte.

Nach der Theorie des Rieseneinschlags war die Erde ein Körper, der ungefähr so groß war wie der Mars oder kleiner – der halbe Durchmesser der Erde. Es ist vor 4,5 Milliarden Jahren in die sich entwickelnde Erde eingeschlagen., Diese Kollision erzeugte genug Wärme, um Magma-Ozeane zu erzeugen, und schleuderte viele Trümmer in die Umlaufbahn um die Erde, die anschließend zum Mond verschmelzten.

Die Theorie erklärt den Weg und die Geschwindigkeit, mit der sich Erde und Mond umeinander drehen. Sie sind digital gesperrt, was bedeutet, dass der Mond immer die gleiche Seite zur Erde zeigt, wie er sich um ihn dreht. Aus diesem Grund war es eine solche Leistung, als die Chinesen 2019 ihr Raumschiff Chang ‚ e 4 auf der anderen Seite des Mondes landeten – eine direkte Kommunikation mit dieser Seite ist von der Erde aus nie möglich.,

Mond und Erde sind in ihrer Zusammensetzung nahezu identisch. Die Unterschiede sind, dass der Mond weniger Eisen und weniger der leichteren Elemente wie Wasserstoff hat, die benötigt werden, um Wasser zu produzieren. Die giant-impact-Theorie erklärt, warum. Das schwere Element Eisen wäre auf der Erde erhalten geblieben. Und die Wärme, die während des Aufpralls und des Ausstoßes in den Weltraum erzeugt wurde, hätte die leichteren Elemente abgekocht, während sich der Rest des Materials der Erde und der Erde vermischt hätten.

Computermodelle haben die Ereignisse reproduziert, die zur Entstehung des Mondes geführt haben., Die Modelle, die am besten zu allen Beobachtungen passen, legen nahe, dass der Mond zu etwa 80% aus dem Material des Mondes bestehen sollte. Warum ist der Mond stattdessen der Erde verdächtig ähnlich?

Eine Erklärung ist, dass Theia und die frühe Erde zunächst eine identische Zusammensetzung gehabt haben müssen. Das scheint unwahrscheinlich, da jeder dokumentierte Planetenkörper in unserem Sonnensystem seine eigene einzigartige Zusammensetzung hat, wobei geringfügige Unterschiede die Entfernung von der Sonne widerspiegeln, in der sich ein Körper gebildet hat.,

Eine andere Erklärung ist, dass die Vermischung der beiden Körper viel gründlicher war als erwartet und eine weniger klare Signatur des Körpers im Mond hinterließ. Aber das ist auch unwahrscheinlich, da es eine viel größere Wirkung erfordern würde als die, die tatsächlich stattgefunden hat.

Hören Sie sich die Podcast-Serie des Gesprächs Zum Mond und darüber hinaus an, um herauszufinden, welche Pläne es gibt, den Mond als Inszenierungsposten für zukünftige Weltraumforschung zu verwenden.

Tief graben

Die neue Studie löst dieses Dilemma, indem sie zeigt, dass die Erde und der Mond nicht so ähnlich sind wie bisher angenommen., Die Forscher untersuchten mit sehr hoher Präzision die Verteilung der Isotope des Elements Sauerstoff in Gesteinen, die von den Apollo-Astronauten vom Mond zurückgegeben wurden. In der Chemie besteht der Atomkern eines Elements aus Teilchen, die als Protonen und Neutronen bekannt sind; Isotope eines Elements haben die gleiche Anzahl von Protonen im Kern wie die reguläre Version, aber unterschiedliche Anzahl von Neutronen. In diesem Fall ist das Sauerstoffisotop O-18 mit acht Protonen und zehn Neutronen etwas schwerer als das viel häufiger vorkommende O-16 mit seinen acht Protonen und acht Neutronen.,

Die Studie zeigt, dass es einen kleinen Unterschied zwischen der Erde und dem Mond in ihrer Sauerstoffisotopenzusammensetzung gibt – ihre Profile sind schließlich nicht identisch. Darüber hinaus nimmt der Unterschied zu, wenn Sie Gesteine aus dem Mondmantel betrachten, der eine Schicht unter der Oberfläche oder Kruste ist – mit leichteren Sauerstoffisotopen als die Erde. Das ist wichtig. In der Kruste wären gemischte Trümmer gelandet, während das tiefe Innere mehr Teile der Erde hätte.

Also waren Mond und Erde nicht identisch, und der Mond und die Erde sind auch nicht identisch., Aber die Ergebnisse lehren uns auch ein bisschen mehr über die Krankheit selbst.

Aufgrund der Schwerkraft kann man etwas mehr von den schwereren Isotopen erwarten, die näher an der Sonne liegen. Im Vergleich zur Erde muss der Planet mehr von den leichteren Sauerstoffisotopen gehabt haben, was darauf hindeutet, dass er sich weiter von der Sonne entfernt als die Erde gebildet hätte.

Mit den Ergebnissen dieser Studie hat die Giant Impact Theory eine weitere Hürde bei der Erklärung der Entstehung unseres Mondes überschritten, und wir haben unterwegs etwas mehr über die Entstehung selbst erfahren.