Najopsežnija i najrasprostranjenija teorija o tome kako je nastao Mjesec naziva se 'hipoteza divovskog udara'. Ta hipoteza pokazuje da se oko 150 milijuna godina nakon formiranja Sunčevog sustava, planet otprilike veličine Marsa po imenu Theia sudario sa Zemljom. Iako se o vremenskoj liniji žestoko raspravlja u znanstvenoj zajednici, znamo da je ovaj sudar otopio Theiu i dio Zemlje, te da je rastopljena stijena kružila oko Zemlje dok se nije spojila u Mjesec.
Ali sada nova studija, iako ne proturječi hipotezi o golemom udaru, sugerira drugačiju vremensku liniju i stariji Mjesec.
Novo istraživanje znanstvenika s Instituta za geologiju i mineralogiju Sveučilišta u Kölnu sugerira da je Mjesec stariji nego što kaže hipoteza o divovskom udaru. Njihovo istraživanje temelji se na kemijskoj analizi lunarnih uzoraka Apolla i pokazuje da je Mjesec nastao tek 50 milijuna godina nakon Sunčevog sustava, a ne 150 milijuna godina. To stari Mjesec za 100 milijuna godina.
Ovo je važan posao jer nam razumijevanje starosti Mjeseca pomaže razumjeti starost Zemlje. A ova vrsta proučavanja može se provesti samo s Mjesečevim stijenama jer su uglavnom nepromijenjene od vremena formiranja. Zemljine stijene bile su podvrgnute geološkim procesima milijardama godina i ne pružaju isti tip netaknutog zapisa o formiranju kao što to čine Mjesečeve stijene.
“Mjesec stoga pruža jedinstvenu priliku za proučavanje planetarne evolucije.”
dr. Peter Sprung, koautor, Sveučilište u Kölnu
Studija je naslovljena “ Rano formiranje Mjeseca zaključeno iz sistematike hafnija i volframa ”, i objavljeno je u Nature Geoscience.
Dokazi potječu iz odnosa između dva rijetka elementa: polunij (Hf) i volfram (W; nekoć je bio poznat kao volfram.) Usredotočen je na količine različitih kemijskih elemenata koji se nalaze u stijenama različite starosti.
Hafnij je sjajan metal otporan na koroziju. Zasluge slike: Deglr6328 na Wikipediji na engleskom jeziku, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6875345
'Uspoređujući relativne količine različitih elemenata u stijenama koje su nastale u različito vrijeme, moguće je saznati kako je svaki uzorak povezan s lunarnom unutrašnjosti i skrućivanjem oceana magme', rekao je dr. Raul Fonseca, sa Sveučilišta u Köln. Zajedno sa svojim kolegom, i koautorom studije dr. Felipeom Leitzkeom, rade laboratorijske pokuse za proučavanje geoloških procesa koji su se dogodili u Mjesečevoj unutrašnjosti.
Nakon što je Theia udarila u Zemlju i stvorila uskovitlani oblak magme, ta se magma ohladila i formirala Mjesec. Nakon sudara, tek rođeni Mjesec bio je prekriven magmom. Kako se magma hladila, formirala je različite vrste stijena. Te stijene sadrže zapis o tome kako znanstvenici za hlađenje pokušavaju oporaviti. 'Ove stijene zabilježile su informacije o formiranju Mjeseca, a mogu se naći i danas na površini Mjeseca', kaže dr. Maxwell Thiemens, bivši istraživač Sveučilišta u Kölnu i glavni autor studije.
Jednostavna ilustracija koja pokazuje kako je nastao Mjesec. Zasluga slike: Citronade – Vlastiti rad, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=72720188
Na površini Mjeseca postoje crne regije koje se zovu mares, što na latinskom znači 'mora'. To su velike formacije bazaltne, magmatske stijene. Znanstvenici koji stoje iza studije koristili su odnos između urana, polunija i volframa kako bi razumjeli otapanje koje je stvorilo Mjesečeve kobile. Zbog preciznosti svojih mjerenja, identificirali su različite trendove među različitim skupinama stijena.
Cilindrična projekcija Mjeseca koja prikazuje crne lunarne kobile. Zasluge za sliku: obradom slike od strane američkog Geološkog zavoda u Flagstaffu, Arizona. – izravni izvor nalazi se ovdje, javna domena, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1889962
Polunij i volfram daju znanstvenicima prirodni sat sadržan u samoj stijeni, jer se s vremenom izotop hafnija-182 raspada u volfram 182. Ali taj raspad nije trajao zauvijek; trajalo je samo prvih 70 milijuna godina života Sunčevog sustava. Tim je usporedio uzorke Apolla sa svojim laboratorijskim eksperimentima i otkrio da se Mjesec već počeo stvrdnjavati već 50 milijuna godina nakon formiranja Sunčevog sustava.
Volfram ima najvišu točku taljenja od svih metala i koristi se u mnogim legurama. Zasluga slike: Alchemist-hp (www.pse-mendelejew.de) – autofotografija, CC BY-SA 2.0 de, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4282516
'Ova informacija o dobi znači da se bilo kakav golemi udar morao dogoditi prije tog vremena, što odgovara na pitanje o kojem se u znanstvenoj zajednici žestoko raspravlja o tome kada se Mjesec formirao', dodaje profesor dr. Carsten Münker s Instituta za geologiju i mineralogiju UoC-a, viši autor studija.
Ova slika pokazuje kako je mogao izgledati sudar Zemlje i Theije. Slika: Hagai Perets
Dr. Peter Sprung, koautor studije, dodaje: “Takva opažanja više nisu moguća na Zemlji, budući da je naš planet tijekom vremena bio geološki aktivan. Mjesec tako pruža jedinstvenu priliku za učenje planetarna evolucija .'
Nevjerojatno je da stijene prikupljene tijekom Apolla 11 prije pedeset godina još uvijek daju ovakve dokaze. Iznimno precizna mjerenja tima temelje se na masenoj spektrometriji induktivno spregnute plazme, nečemu što nije bilo moguće u Apollovo vrijeme. Astronauti koji su skupljali uzorke to nisu mogli znati, ali te stijene nas još uvijek uče ne samo o Mjesecu, već i o starosti same Zemlje.
Više:
- Priopćenje za javnost: Studija pokazuje da je Mjesec stariji nego što se prije vjerovalo
- Znanstveni rad: Rano formiranje Mjeseca zaključeno iz sistematike hafnija i volframa
- Wikipedija: Lunarna Mare
- NASA: Mjesec u dubini