Przez miliardy lat naukowcy układali w całość historię powstania naszego Księżyca: katastrofalne zderzenie wczesnej Ziemi z obiektem wielkości Marsa, znanym jako Theia. Teraz nowe badania potwierdzają skąd wziął się wpływ tworzący planety – z cieplejszych, wewnętrznych obszarów naszego Układu Słonecznego.
Spotkanie, które zmieniło wszystko
Około 4,5 miliarda lat temu Theia uderzyła w proto-Ziemię, wyparowując większość obu ciał. Powstałe w ten sposób szczątki ostatecznie połączyły się, tworząc znaną nam dzisiaj Ziemię wraz z jej księżycowym satelitą. Ale tajemnica pozostała: gdzie urodziła się Theia? Odpowiedź kryje się w chemicznych odciskach palców zachowanych w płaszczu Ziemi, na Księżycu i w starożytnych meteorytach.
Stosunki izotopowe jako kosmiczne odciski palców
Naukowcy z Instytutu Maxa Plancka i Uniwersytetu w Chicago przeanalizowali stosunki izotopów – różnice w liczbie neutronów w pierwiastkach – znalezione na Ziemi, próbkach Księżyca i meteorytach. Te stosunki służą jako unikalny identyfikator ujawniający, gdzie powstało ciało niebieskie. Podobnie jak słabo wymieszane ciasto, różne regiony wczesnego Układu Słonecznego miały odmienny skład chemiczny.
Znaleziono klucz? Płaszcz Ziemi zawiera żelazo, które prawdopodobnie przybyło po początkowym formowaniu się planety, dostarczonym przez Theię. Ale sygnatura izotopowa Thei nie pasuje do żadnego ze znanych elementów składowych naszej planety. Sugeruje to, że nie była przypadkową wędrowczynią z zewnętrznego układu słonecznego. Zamiast tego dowody wskazują na sąsiada w dysku wewnętrznym, bliżej Słońca niż sama Ziemia.
Wewnętrzne pochodzenie Układu Słonecznego potwierdzone
Meteoryty służą jako kosmiczne kapsuły czasu, klasyfikowane według pochodzenia. Meteoryty niewęglowe (NC) pochodzą z wewnętrznego Układu Słonecznego i są spalone ciepłem Słońca. Chondryty węglowe (CC) powstają w chłodniejszych regionach, chroniąc węgiel i wodę. Stosunki izotopowe płaszcza Ziemi odpowiadają stosunkom meteorytów NC, ale podpis Thei pozostaje wyraźny.
„Najbardziej przekonujący scenariusz zakłada, że większość elementów składowych Ziemi i Teii powstała w wewnętrznym Układzie Słonecznym” – wyjaśnia Timo Hopp, główny autor badania. Oznacza to, że Ziemia i Theia były prawdopodobnie sąsiadami we wczesnym Układzie Słonecznym i miały wspólnego przodka przed brutalnym spotkaniem.
W wyniku tej kolizji powstał Księżyc, który w dalszym ciągu oddala się od Ziemi z prędkością lodowca wynoszącą 1,5 cala rocznie. Odkrycie pochodzenia Thei nie tylko wyjaśnia powstawanie Księżyca, ale także pogłębia naszą wiedzę na temat chaotycznych wczesnych stadiów naszego Układu Słonecznego.
