Zemlja in Luna sta nastali kot rezultat velikanskega trka dveh planetov, velikosti Marsa in Venere. Toda nove raziskave kažejo, da sta se Zemlja in Luna morda oblikovali veliko pozneje - morda do 150 milijonov let po nastanku sončnega sistema.
"Določili smo starost Zemlje in Lune s pomočjo volframovih izotopov, ki lahko razkrijejo, ali so se železna jedra in njihove kamnite površine med trčenjem pomešala," je dejal Tais W. Dahl iz inštituta Niels Bohr na univerzi iz Københavna v sodelovanju s profesorjem Davidom J. Stevensonom s kalifornijskega tehnološkega inštituta (Caltech).
Planeti v osončju so nastali s trki med planetarnimi zarodki, ki krožijo okoli novorojenega sonca. V trčenju so se majhni planeti združili in tvorili večje in večje planete. Ko se je zgodil velikanski trk, ki je na koncu oblikoval Zemljo in Luno, se je zgodilo v času, ko sta obe planetarni telesi imeli jedro iz kovine (železo) in okoliško plašč iz silikatov (kamnina). Toda kdaj se je zgodilo in kako se je zgodilo? Do trka je prišlo v manj kot 24 urah, temperatura Zemlje pa je bila tako visoka (7000 ° C), da sta se v burnem trčenju morala kamna in kovina stopiti. Toda, ali sta se kamnita masa in masa železa tudi mešala?
Starost Zemlje in Lune je mogoče datirati z proučitvijo prisotnosti nekaterih elementov v Zemljinem plašču. Hafnij-182 je radioaktivna snov, ki razpade in se pretvori v izotop volfram-182. Oba elementa imata izrazito različne kemijske lastnosti in čeprav se izotopi volfram raje vežejo s kovino, se hafnij raje veže na silikate, to je kamnino.
Potrebno je 50–60 milijonov let, da se ves hafnij razpade in pretvori v volfram, med trčenjem Lune pa se je skoraj vsa kovina potopila v Zemljino jedro. Toda, ali je ves volfram zašel v jedro?
„Preučevali smo, v kolikšni meri se kovine in kamni med planetom trčijo v trke. Z uporabo dinamičnih modelskih izračunov burnega mešanja tekočih kamnin in železnih mas smo ugotovili, da izotopi volframa iz Zemljine zgodnje tvorbe ostajajo v skalnem plašču, "je dejal Tahl.
Nove študije kažejo, da je do trka lune prišlo po tem, ko je ves hafnij popolnoma razpadel v volfram.
"Naši rezultati kažejo, da kovinsko jedro in skala ne moreta emulgirati v teh trkih med planeti, ki so v premeru večji od 10 kilometrov, in zato večina zemeljskega železnega jedra (80-99%) ni odstranila volframa iz skalnega materiala v plašč med nastajanjem, "je rekel Dahl.
Rezultat raziskave pomeni, da se je lahko trčenje, ki je ustvarilo Zemljo in Luno, zgodilo kar 150 milijonov let po nastanku sončnega sistema, veliko pozneje kot 30 milijonov let, o katerih se je prej razmišljalo.
Rezultati raziskav so bili objavljeni v znanstveni reviji Earth and Planetary Science Letters.
Sporočilo za javnost z univerze v Kopenhagnu
