Стародавні зіткнення Майже випарували Землю, народжуючи Місяць

Новий хімічний аналіз гірських порід Землі і Місяця пролило свіже світло на походження нашої місячної системи, і момент народження був набагато драматичнішим і насильницьким, ніж багато хто очікував.

"Наші результати дають перше тверде доказ того, що вплив дійсно (значною мірою) випаровує Землю", - сказав Кун Ванг, геохімік з Вашингтонського університету в Сент-Луїсі, у прес-релізі. Дослідження Вана та Штейна Б. Якобсена було опубліковано в понеділок у понеділок в Природа.

Близько 4,5 мільярдів років тому Земля була дуже молодою колекцією космічного сміття, і це не було дуже приємним місцем. Цей ранній період відомий як еод Hadean, названий таким для пекельних умов. Прото-Земля була вогняною і гарячою, і поверхня, швидше за все, була в основному розплавленою лавою від інтенсивної вулканічної діяльності і частих зіткнень з іншими скелями.

Саме тоді ця рання планета зіштовхнулася з іншою, можливо, розміром з Марсом. Сила удару випарувала меншу і більшу частину більшого, що призвело до гігантської атмосфери в 500 разів перевищує поточний розмір струму Землі, заповненої супер-гарячою рідиною. Це, з часом, охолоджувалося і застигалося на два різних тіла - Місяць і Земля.

Давно теоретизували, що Місяць утворюється в результаті зіткнення двох прото-планетарних тіл. Але більш ранні моделі мали тільки дві маси, що пасуться один з одним, з меншою, в основному, незмінною і утворюючий місяць. Це було спростовано в 2001 році, коли вчені порівнювали ізотопи різних елементів у місячних і земних породах, і виявили, що вони композиційно однакові. Шанси двох зіткнення тіл, що мають однакові сигнатури в своїх ізотопах, природно, майже нульові, що означало, що маси двох порід повинні були істотно змішуватися разом до формування Місяця.

Дві такі моделі були раніше запропоновані для врахування цього. З одного боку, зіткнення все ще залишається досить ручним, але обладнана диском хмара мантійної атмосфери дозволяє змішувати матеріал з Землею і його прото-місяцем, перш ніж вони осідають на окремі об'єкти.

Це нове дослідження підтверджує цей висновок, використовуючи дуже складний аналіз двох ізотопів калію, в 10 разів точніших, ніж попередні методи. Вона виявила дуже дещо вищу концентрацію більш важкого ізотопу калію на Місяці, ніж на Землі. Єдине пояснення цього полягає в тому, що під час конденсації мантійної атмосфери, що призвела до народження Місяця, більш важкий ізотоп мав трохи більше конденсації, ніж легший.

Це підтримує модель, де весь зіткнення об'єкта, і більша частина Землі, була знищена в аварії, і Місяць, утворений у вигляді частинок в надплинної атмосфері мантії, охолоджувався і зібрався, як масивний дощ, що конденсується з водяної пари, повільно набираючи розмір.