Asi pred 4,5 miliardami rokov došlo k zrážke niečoho s veľkosťou Marsu s novovzniknutou Zemou, čo spôsobilo kolosálny výbuch. Predpokladá sa, že tento objekt nielen splýval so Zemou, ale vyhodil aj časť hmoty, ktorá sa stala Mesiacom.
Tento príbeh je známy ako hypotéza obrovskej kolízie; objekt veľkosti Marsu sa nazýva Thea; a teraz vedci veria, že našli stopy Thea na Mesiaci.
Hypotéza obrovskej zrážky bola po mnoho rokov preferovaným modelom na vysvetlenie formovania Mesiaca.
„Tento model dokázal zohľadniť nedávne pozorovania zo vzoriek vrátených misiami Apollo, ktoré zahŕňali nízky obsah železa na Mesiaci v porovnaní so Zemou,“ píšu vo svojom príspevku vedci z University of New Mexico.
Modely predpovedali, že asi 70-90 percent Mesiaca bude reformovaných Thea. Avšak izotopy kyslíka vo vzorkách Mesiaca zhromaždených astronautmi Apolla boli veľmi podobné pozemským izotopom kyslíka – a veľmi sa líšili od izotopov kyslíka v iných objektoch slnečnej sústavy.
Jedným z možných vysvetlení je, že Zem a Thea mali podobné zloženie. Po druhé, počas nárazu bolo všetko zmiešané, čo je podľa simulačných údajov nepravdepodobné.
Navyše, Thine šance na zloženie podobné Zemi sú skutočne veľmi malé. To znamená, že ak je Mesiac primárne Thea, jeho kyslíkové izotopy sa musia líšiť od zemských kyslíkových izotopov.
Táto blízka podobnosť bola hlavným problémom hypotézy obrovskej kolízie. V priebehu rokov publikovali vedci niekoľko článkov, ktoré sa to snažili vysvetliť.
Odtiaľ pochádza myšlienka, že Thea splynula so Zemou. Ďalšia štúdia naznačila, že pri zrážke vznikol oblak prachu, ktorý sa potom zmenil na Zem a Mesiac. Objavili sa špekulácie, že sa pravdepodobne Thea a Zem vytvorili veľmi blízko pri sebe.
Vedec Eric Cano a jeho kolegovia sa vydali inou cestou: opatrnou opätovnou analýzou mesačných vzoriek.
Získali množstvo vzoriek z rôznych druhov hornín zhromaždených na Mesiaci – vysokého aj nízkeho titánu z mesačnej horniny; anortosity z vysočiny a nority z hlbín, zdvihnuté nahor počas procesu nazývaného prevrátenie mesačného plášťa; a vulkanické sklo.
Pre novú analýzu výskumný tím upravil štandardnú techniku analýzy izotopov na získanie vysoko presných meraní izotopov kyslíka. A našli niečo nové: toto izotopové zloženie kyslíka sa líšilo v závislosti od typu študovanej horniny.
„Ukazujeme,“ napísali vo svojom príspevku, „že metóda spriemerovania izotopových údajov Mesiaca, bez ohľadu na litologické rozdiely, neposkytuje presný obraz rozdielov medzi Zemou a Mesiacom.“ “
Vedci zistili, že čím hlbší je pôvod vzorky horniny, tým ťažšie sú izotopy kyslíka v porovnaní s izotopmi na Zemi.
Tento rozdiel by sa dal vysvetliť, ak by počas nárazu bol rozdrvený a zmiešaný iba vonkajší povrch Mesiaca, čo malo za následok podobnosť so Zemou. Ale hlboko v Mesiaci zostáva časť Thea relatívne nedotknutá a jej izotopy kyslíka zostali bližšie k pôvodnému stavu.
Štúdia tvrdí, že ide o dosť presný dôkaz toho, že sa Thea mohla formovať ďalej v slnečnej sústave a pohybovať sa smerom dovnútra pred veľkou zrážkou, ktorá vytvorila Mesiac.
„Je zrejmé, že zreteľné izotopové zloženie kyslíka od spoločnosti Thea sa úplne nestratilo v dôsledku homogenizácie počas obrovskej zrážky,“ uzavreli vedci.
„Tento výsledok teda odstraňuje potrebu, aby obrie nárazové modely obsahovali mechanizmus na úplnú homogenizáciu izotopov kyslíka medzi dvoma telesami, a poskytuje základ pre budúce modelovanie formácie Mesiaca.“
Štúdia bola publikovaná v časopise Nature Geoscience.
Zdroje: Foto: (Mark Garlick / Science Photo Library / Getty Images)
