Conform celei mai acceptate teorii, Luna s-a format cu aproximativ 4,5 miliarde de ani în urmă, când un obiect de dimensiune Marte, numit Theia, s-a ciocnit cu Pământul (de asemenea, ipoteza Impactului Giant). Acest impact a generat cantități considerabile de resturi care s-au format treptat pentru a forma singurul satelit natural al Pământului. Una dintre cele mai convingătoare dovezi pentru această teorie este faptul că Pământul și Luna sunt remarcabil de asemănătoare din punct de vedere al compoziției.
Cu toate acestea, studiile anterioare care au implicat simulări computerizate au arătat că, dacă Luna ar fi fost creată de un impact uriaș, ar fi trebuit să rețină mai multe materiale de la impactatorul în sine. Dar, potrivit unui nou studiu realizat de o echipă de la Universitatea din New Mexico, este posibil ca Pământul și Luna să nu fie la fel de asemănătoare așa cum se credea anterior.
Studiul care descrie descoperirile lor, intitulat „Distribuții izotopice de izotop de oxigen ale Pământului și Lunii”, a apărut recent în jurnal Geoștiința naturii. Studiul a fost realizat de Erick J. Cano și Zachary D. Sharp din Departamentul de Științe ale Pământului și Planetare al UNM și Charles K. Shearer de la Institutul de Meteoritică al UNM.
Teoria conform căreia Pământul și Luna au fost cândva un singur corp a existat încă din secolul al XIX-lea. Însă astronauții Apollo au fost aduși înapoi de probe de rocă, oamenii de știință au dovedit definitiv că Pământul și Luna s-au format împreună. Aceste probe au arătat că, la fel ca Pământul, Luna era compusă din minerale și metale din silicați diferențiate între un miez de metal și o manta și crustă de silicat.
În timp ce Luna are mai puțin fier și mai puțin în calea elementelor mai ușoare, Ipoteza Impactului Giant explică destul de bine acest lucru. Fierul, un element deosebit de greu, ar fi fost reținut de Pământ, în timp ce forța termică și explozivă a impactului a făcut ca elementele mai ușoare să fiarbă și să fie exprimate în spațiu. Restul materialului de pe Pământ și Theia s-ar fi răcit apoi s-ar fi amestecat pentru a forma Pământul și Luna așa cum le știm astăzi.
Această teorie explică și viteza și natura cu care Luna orbitează Pământul; în special, cum este blocată pe planul nostru pe planul nostru. Cu toate acestea, studiile anterioare care au implicat simulări computerizate au arătat că, în acest scenariu, aproximativ 80% din Lună ar trebui să fie compusă din material care provine din Theia.
Acest lucru prezintă o problemă serioasă pentru astronomi și geologi, iar diverse teorii au fost avansate pentru a explica acest lucru. Într-un scenariu, Theia a fost similară în compoziție cu Pământul, ceea ce ar explica de ce Pământul și Luna par atât de asemănătoare. Într-o altă, amestecarea materialelor a fost foarte amănunțită, până în punctul în care atât Pământul cât și Luna rețin elemente ale Theiei.
Din păcate, aceste explicații sunt fie incompatibile cu ceea ce știm despre Sistemul Solar, fie prezintă probleme teoretice proprii. Pentru a pune în lumină acest lucru, Cano și colegii săi au considerat o inconsecvență cheie cu Ipoteza Impactului Giant. Practic, când oamenii de știință au examinat probele de rocă lunară Apollo, au observat că valorile izotopului de oxigen erau practic identice cu cele găsite în rocile de pe Pământ.
Dacă Ipoteza Impactului Giant este corectă, atunci precursorii Pământului și Lunii au avut valori identice pentru a începe, sau au avut loc o omogenizare extinsă după evenimentul de impact. Pentru a rezolva acest lucru, Cano și colegii săi au efectuat o analiză de izotopi de oxigen de înaltă precizie a unei serii de roci lunare diferite. Ceea ce au descoperit a fost că rocile lunare arătau concentrații mai mari de izotopi de oxigen mai ușori decât Pământul.
În plus, diferențele cresc o profundă sondă de la crusta în manta. Acestea o atribuie faptului că scoarța este acolo unde resturile de pe Pământ și Theia s-ar fi amestecat, în timp ce interiorul este locul în care materialul din Theia ar fi mai concentrat. După cum rezumă în studiul lor:
„Valorile izotopului de oxigen al eșantioanelor lunare se corelează cu litologia și propunem că diferențele pot fi explicate prin amestecarea dintre vaporii de lumină izotopică, generați de impact și porțiunea cea mai exterioară a oceanului de lună timpurie. Datele noastre sugerează că eșantioanele obținute din mantaua lunară profundă, care sunt izotopic grele în comparație cu Pământul, au compoziții izotopice care sunt cele mai reprezentative pentru protectorul-lunar „Theia”. ”
În rezumat, rezultatele cercetărilor echipei arată că Pământul și Theia nu au fost similare în compoziție, ceea ce oferă prima dovadă definitivă că Theia s-a format mai departe de Soare decât Pământul. În mod similar, lucrările lor arată că compozițiile distincte ale izotopilor de oxigen din Theia și Pământ nu au fost complet omogenizate de impactul care formează Luna.
Acest studiu ne interesează cercetările care au fost realizate recent de o echipă din Yale și Institutul de Tehnologie din Tokyo. Conform muncii lor, Pământul era încă o bilă fierbinte de magmă atunci când a avut loc impactul formării Lunii. Aceasta ar fi permis ca materialul de la Theia să fie pierdut în spațiu în timp ce materialul de pe Pământ s-a strâns rapid pentru a forma Luna.
Dacă materialele din Theia au fost pierdute în spațiu sau păstrate ca parte a interiorului Lunii este o întrebare pe care oamenii de știință vor putea să o examineze mai pe deplin datorită numeroaselor misiuni de retur de probe care se vor întâmpla în următorii ani. Acestea includ NASA trimite astronauții înapoi pe suprafața lunară (Proiect Artemis) și mai multe rover-uri trimise de China (5 din Chang și 6 de la Chang misiuni).
Acestea și alte mistere despre singurul satelit al Pământului au șanse mari de a fi răspunde în curând!
