Wrażenia artysty na wpływ dwóch światów wielkości planety (NASA / JPL-Caltech)
Naukowcy odkryli historię przemocy ukrytej w skałach księżycowych, kolejny dowód na to, że nasz duży, piękny Księżyc narodził się w wyniku kataklizmicznej zderzenia światów miliardy lat temu.
Korzystając z próbek zebranych podczas kilku misji Apollo, a także księżycowego meteorytu, który spadł na Ziemię (i wykorzystując meteoryty marsjańskie jako porównania), naukowcy zaobserwowali znaczące wyczerpanie w skałach księżycowych lżejszych izotopów, w tym cynku - charakterystycznego pierwiastka, który może być „Potężny znacznik niestabilnych historii planet”.
W badaniach wykorzystano zaawansowany instrument spektroskopii masowej do pomiaru stosunków określonych izotopów obecnych w próbkach księżycowych. Wysoka precyzja spektrometru pozwala na uzyskanie danych niemożliwych nawet pięć lat temu.
Naukowcy szukają tego rodzaju sortowania według masy, zwanego frakcjonowaniem izotopowym, odkąd misje Apollo po raz pierwszy przyniosły Księżycowe skały na Ziemię w 1970 roku, a dr Frédéric Moynier, profesor nadzwyczajny Ziemi i Nauk Planetarnych na Washington University w St. Louis - wraz z doktorantem, Randalem Paniello i kolegą Jamesem Dniem z Scripps Institution of Oceanography - są pierwszymi, którzy go znaleźli.
Odkrycia zespołu potwierdzają powszechnie przyjętą hipotezę - zwaną Giant Impact Theory, po raz pierwszy zasugerowaną przez naukowców PSI Williama K. Hartmanna i Donalda Davisa w 1975 r. - że Księżyc powstał z zderzenia wczesnej Ziemi z protoplanetą wielkości Marsa około 4,5 miliarda lat temu. Skutki zderzenia ostatecznie ukształtowały Księżyc i zmieniły ewolucję naszej planety na zawsze - być może nawet okazywały się kluczowe dla rozwoju życia na Ziemi.
(Jak wyglądałoby takie katastrofalne wydarzenie? Prawdopodobnie coś takiego :)
Czytaj więcej: Z czego wykonany jest księżyc? Ziemia, najprawdopodobniej.
„To przekonujący dowód na ekstremalne lotne zubożenie księżyca” - powiedział badacz Scripps James Day, członek zespołu. „W jaki sposób usuwacie wszystkie substancje lotne z planety lub w tym przypadku z ciała planetarnego? Potrzebujesz pewnego rodzaju topnienia księżyca, aby zapewnić ciepło niezbędne do odparowania cynku. ”
W artykule zespołu opublikowanym w numerze z 18 października Natura, naukowcy sugerują, że jedynym sposobem nieobecności takich lotnych składników księżycowych na tak dużą skalę byłoby parowanie wynikające z masowego uderzenia.
„Kiedy skała jest topiona, a następnie odparowywana, lekkie izotopy wchodzą w fazę pary szybciej niż ciężkie izotopy, więc powstaje para wzbogacona w lekkie izotopy i stała pozostałość wzbogacona w cięższe izotopy. Jeśli stracisz parę, pozostałość zostanie wzbogacona w ciężkie izotopy w porównaniu z materiałem wyjściowym ”, wyjaśnia Moynier.
Fakt, że podobne frakcjonowanie izotopowe znaleziono w próbkach księżycowych zebranych z wielu różnych lokalizacji, wskazuje na powszechne globalne wydarzenie, a nie coś ograniczonego do jakiegokolwiek konkretnego efektu regionalnego.
Następnym krokiem jest ustalenie, dlaczego skorupa ziemska nie wykazuje braku podobnych substancji lotnych, badanie, które może prowadzić do wskazówek, skąd pochodzą wody powierzchniowe Ziemi.
„Skąd pochodzi cała woda na Ziemi?” zapytał Dzień. „To bardzo ważne pytanie, ponieważ jeśli szukamy życia na innych planetach, musimy uznać, że prawdopodobnie podobne warunki są prawdopodobnie wymagane. Tak więc zrozumienie, w jaki sposób planety uzyskują takie warunki, ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia, w jaki sposób życie ostatecznie powstaje na planecie. ”
„Praca ma również wpływ na pochodzenie Ziemi”, dodaje Moynier, „ponieważ pochodzenie Księżyca było dużą częścią pochodzenia Ziemi”.
Przeczytaj więcej na temat informacji prasowych na Uniwersytecie Waszyngtońskim oraz w centrum informacyjnym UC San Diego.
Obraz wstawkowy: obraz spolaryzowanego światła księżycowego skały spolaryzowanej. Zdjęcie James Day, Scripps / UCSD
