زمین با کمک خارجی کمی ماه را زایید، مطالعه جدید شگفت‌زده می‌کند

ماه به مدت بیش از چهار میلیارد سال همکار آسمانی زمین بوده است. با این حال، تشکیل این ماهواره طبیعی فاجعه‌بار بود.

مدت‌ها تصور می‌شد که ماه به‌دنبال برخورد کاتاستروفیک بین زمین و سیاره پروتو-مریخی به نام Theia به‌وجود آمده‌است. اما پژوهش‌های جدید این نظریه دیرپای را به چالش می‌کشند.

تیمی از دانشمندان دانشگاه گوتینگن و مؤسسه تحقیقاتی سیستم خورشیدی مکس پلانک ایزوتوپ‌های اکسیژن را در صخره‌های ماه بررسی کردند.

آنها سرنخ دیگری از چگونگی تشکیل ماه و چگونگی ورود آب به زمین کشف کردند.

مطالعه نشان می‌دهد که ماه احتمالا عمدتاً از مواد گوشته زمین شکل گرفته است - با کمترین مشارکت از Theia.

راز کیهانی پشت تشکیل ماه

پژوهش تلاش داشت تا منشأ ماه و تاریخچه اولیه آب در زمین را بررسی کند.

آنالیز ایزوتوپ‌های اکسیژن بر روی 14 نمونه ماه و 191 اندازه‌گیری بر روی مواد معدنی زمینی انجام شد. ایزوتوپ‌ها گونه‌های متفاوت عنصر واحد با وزن اتمی متفاوت هستند.

محققان از روش پیشرفته‌تری به نام "فلئورینه‌سازی لیزر" استفاده کردند. این روش شامل استفاده از لیزر برای استخراج اکسیژن از نمونه‌های صخره است.

اندازه‌گیری‌ها شباهت فوق‌العاده بالایی در فراوانی ایزوتوپ اکسیژن-17 (17O) بین نمونه‌های زمین و ماه نشان داد.

این یافته‌ها دانشمندان را برای سال‌ها گیج کرده‌است و به آن لقب "بحران ایزوتوپ" داده شده‌است.

این بحران در کیهان‌شیمی به معمای دیرینه‌ای اشاره دارد که زمین و ماه ترکیب ایزوتوپی مشابه‌ای دارند، به خصوص در اکسیژن.

این شباهت انتظار نمی‌رفت زیرا نظریه غالب تشکیل ماه، یعنی نظریه برخورد بزرگ، پیش‌بینی می‌کند که ماه باید امضای ایزوتوپی به‌طور قابل توجهی متفاوتی داشته باشد به‌دلیل مشارکت یک سیاره پروتو مجزا (Theia).

پروفسور آندریاس پک، مدیر مرکز ژئوساینس دانشگاه گوتینگن گفت: "یک توضیح این است که Theia در برخوردهای قبلی پوشش سنگی خود را از دست داده و سپس مانند یک گلوله فلزی به زمین اولیه برخورد کرده است."

"اگر این‌طور باشد، Theia امروز بخشی از هسته زمین خواهد بود و ماه از مواد پراکنده شده از گوشته زمین تشکیل شده‌است. این شباهت در ترکیب زمین و ماه را توضیح می‌دهد." پک افزود.

تحویل آب

این مطالعه همچنین بر تاریخچه آب در زمین نوید می‌دهد.

نظریه پرده‌پوشی متاخر پیشنهاد می‌کند که آب زمین بعد از رویداد تشکیل ماه به‌دست آمده‌است. این نظریه پیشنهاد می‌کند که یک سلسله برخوردهای شهاب‌سنگ‌های غنی از آب مقادیر زیادی آب به زمین دادند.

محققان دریافتند که بسیاری از انواع شهاب‌سنگ‌ها نمی‌توانند منبع آب زمین باشند.

در عوض، داده‌ها به‌طور قوی‌ای از این عقیده حمایت می‌کند که شاید یک نوع شهاب‌سنگ به‌نام "کندریت‌های انستاتیت" بیشتر آب زمین را بیش از موارد دیگر به ارمغان آورده باشد.

یافته‌ها فرضیه را تایید می‌کند که آب ممکن است در اوایل تشکیل زمین به‌دست آمده باشد - نه به طور انحصاری از برخوردهای دیرین.

"با این حال، از آنجا که داده‌های جدید نشان می‌دهد که این درست نیست، بسیاری از انواع شهاب‌سنگ‌ها می‌توانند به‌عنوان علت 'پرده‌پوشی متاخر' رد شوند،" مایک فیش، نویسنده اصلی گفت.

یافته‌ها در مقالات آکادمی ملی علوم (PNAS). منتشر شد.