Asi před 4,5 miliardami let došlo ke srážce něčeho o velikosti Marsu s nově vytvořenou Zemí, což způsobilo kolosální výbuch. Předpokládá se, že tento objekt nejen splynul se Zemí, ale také vyhodil část hmoty, která se stala Měsícem.
Tento příběh je znám jako hypotéza obří srážky; objekt o velikosti Marsu se nazývá Thea; a nyní vědci věří, že našli stopy Thea na Měsíci.
Hypotéza obří srážky je po mnoho let preferovaným modelem pro vysvětlení vzniku Měsíce.
„Tento model dokázal zohlednit nedávná pozorování ze vzorků vrácených misemi Apollo, která zahrnovala nízký obsah železa na Měsíci ve srovnání se Zemí,“ napsali ve svém článku vědci z University of New Mexico.
Modely předpovídaly, že asi 70-90 procent Měsíce bude reformováno Thea. Avšak izotopy kyslíku v měsíčních vzorcích shromážděných astronauty Apolla byly velmi podobné pozemským izotopům kyslíku – a velmi se lišily od izotopů kyslíku v jiných objektech sluneční soustavy.
Jedním z možných vysvětlení je, že Země a Thea měly podobné složení. Za druhé, během nárazu bylo vše smícháno, což je podle simulačních dat nepravděpodobné.
Také Theainy šance na složení podobné Zemi jsou ve skutečnosti extrémně malé. To znamená, že pokud je Měsíc primárně Thea, jeho kyslíkové izotopy se musí lišit od kyslíkových izotopů Země.
Tato blízká podobnost byla hlavním problémem hypotézy obří srážky. V průběhu let publikovali vědci několik článků, které se to snaží vysvětlit.
Odtud pochází myšlenka, že se Thea spojila se Zemí. Další studie naznačila, že při srážce vznikl oblak prachu, který se poté změnil na Zemi a Měsíc. Objevily se návrhy, že Thea a Země se pravděpodobně formovaly velmi blízko u sebe.
Vědec Eric Kano a jeho kolegové zvolili jinou cestu: pečlivou novou analýzu měsíčních vzorků.
Získali řadu vzorků z různých typů hornin shromážděných na Měsíci – jak vysokého, tak nízkého titanu z měsíční horniny; anorthosity z vysočiny a nority z hlubin, povznesené během procesu zvaného převrácení měsíčního pláště; a vulkanické sklo.
Pro novou analýzu výzkumný tým upravil standardní techniku analýzy izotopů, aby získal vysoce přesná měření izotopů kyslíku. A našli něco nového: toto izotopové složení kyslíku se lišilo v závislosti na typu studované horniny.
„Ukazujeme,“ napsali ve svém příspěvku, „že metoda zprůměrování údajů z izotopů Měsíce, aniž by ignorovala litologické rozdíly, neposkytuje přesný obraz rozdílů mezi Zemí a Měsícem.“
Vědci zjistili, že čím hlubší je původ horninového vzorku, tím těžší jsou izotopy kyslíku ve srovnání s těmi na Zemi.
Tento rozdíl lze vysvětlit, pokud během nárazu byl rozdrcen a smíchán pouze vnější povrch Měsíce, což mělo za následek podobnost se Zemí. Ale hluboko uvnitř měsíce zůstávají části Thea relativně neporušené a její izotopy kyslíku zůstaly blíže svému původnímu stavu.
Studie tvrdí, že se jedná o docela přesný důkaz, že se Thea mohla formovat dále ve sluneční soustavě a pohybovat se dovnitř před velkou srážkou, která vytvořila Měsíc.
„Je zřejmé, že odlišné homogenní kyslíkové izotopové složení nebylo v důsledku homogenizace během obří srážky zcela ztraceno,“ uzavírají vědci.
“Tento výsledek tedy odstraňuje potřebu, aby obří modely dopadů zahrnovaly mechanismus pro úplnou homogenizaci izotopů kyslíku mezi dvěma tělesy a poskytuje základ pro budoucí modelování formování měsíce.”
Studie byla publikována v časopise Nature Geoscience.
Zdroje: Foto: (Mark Garlick / Science Photo Library / Getty Images)
