Cztery i pół miliarda lat temu w Układzie Słonecznym nadal panował chaos. Ziemia wciąż rosła
Zasadniczo większość naukowców zgadza się co do tego, jak powstał księżyc, ale nie co do szczegółów tego procesu, a zwłaszcza nie co do czasu, w którym miał miejsce.
Najnowsze wyniki symulacji planetarnychgeofizycy z Niemieckiego Centrum Aerospace (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR), kierowany przez Maxima Maurice'a, wraz z badaczami z Uniwersytetu w Münster, sugerują, że protoplaneta zderzyła się z młodą Ziemią około 140 milionów lat po narodzinach Układu Słonecznego 4,567 miliardów lat temu ... Według ich obliczeń stało się to 4,425 miliarda lat temu.
W tym czasie Ziemia właśnie się zmieniłaplaneta. Podczas tej ewolucji składniki metali ciężkich opadły do środka Ziemi i utworzyły rdzeń z żelaza i niklu, otoczony grubym płaszczem skał krzemianowych. Skały w płaszczu nagrzewają się. Umożliwiło to oddzielenie metali i krzemianów w trzewiach Ziemi przez kilkadziesiąt milionów lat.
Na tym etapie Ziemia została uderzona przez Theię,protoplaneta wielkości Marsa. We wczesnych dniach Układu Słonecznego takich ciał było wiele. Niektóre zostały wyrzucone z Układu Słonecznego, podczas gdy inne zostały zniszczone przez kolizje z innymi ciałami. Jednak Thea uderzyła w Ziemię i spowodowała wyrzucenie tak dużej ilości materiału z płaszcza planety, że mógł z niego uformować się księżyc. Podczas tego gwałtownego uderzenia powstał ocean magmy głęboki na kilka tysięcy kilometrów. Po dzisiejszym spotkaniu nie ma już śladu po Thei.
Zderzenie dwóch ciał z jego ogromną energiąwyparował również duże ilości skał z wczesnego płaszcza Ziemi. Cała ta substancja została wyrzucona i zebrana w pierścień pyłu wokół Ziemi, zanim ponownie zebrał się w kamień. Na tej podstawie Księżyc powstał w krótkim czasie, może zaledwie kilka tysięcy lat.
Naukowcy w dużej mierze zgadzają się z historią edukacjiKsiężyc. Jednak nie byli w stanie ustalić dokładnej daty, ponieważ żadna ze skał księżycowych przywiezionych na Ziemię nie rejestruje wieku naturalnego satelity Ziemi. Naukowcy z DLR i Uniwersytetu w Münster ustalili, kiedy księżyc uformował się przy użyciu nowej metody pośredniej. Z ich obliczeń wynika, że najprawdopodobniej stało się to na samym końcu formowania się Ziemi.
Jedna z najstarszych księżycowych skał. Kredyt: NASA / AO / AAKO
Nie tylko Ziemia miała na początku ocean magmywiek. Energia uzyskana z akrecji doprowadziła również do powstania oceanu magmy na Księżycu. Księżyc prawie całkowicie się stopił i, podobnie jak Ziemia, został pokryty przez ocean magmy głęboki na ponad 1000 kilometrów. Ten ocean magmy szybko zaczął się zestalać i utworzył skorupę unoszących się na powierzchni kryształów światła. Ale pod tą izolującą skorupą, która spowolniła dalsze chłodzenie i krzepnięcie oceanu magmy, Księżyc pozostawał stopiony przez długi czas. Do tej pory naukowcy nie mogli określić, ile czasu zajęło pełne skrystalizowanie oceanu magmy, więc nie mogli wywnioskować, kiedy pierwotnie uformował się Księżyc.
Ocean magmy i pierwsza skalista skorupa na Księżycu. Źródło: Centrum lotów kosmicznych NASA / Goddard.
Aby obliczyć czas życia magmyOcean of the Moon naukowcy wykorzystali nowy model komputerowy, który po raz pierwszy kompleksowo rozważał procesy związane z krzepnięciem magmy. Wyniki modelu pokazują, że księżycowy ocean magmy był długowieczny, a pełne zestalenie w skałach płaszcza zajęło prawie 200 milionów lat. Starsze modele wykazywały okres krzepnięcia wynoszący zaledwie 35 milionów lat.
Aby określić wiek księżyca, naukowcy musieliidź jeszcze dalej. Obliczyli, jak zmieniał się z czasem skład minerałów bogatych w magnez i żelazo, które powstają podczas krzepnięcia oceanu magmy. Naukowcy odkryli dramatyczną zmianę w składzie pozostałego oceanu magmy w miarę jego zestalania.
To odkrycie jest ważne, ponieważ takpozwoliło autorom skojarzyć powstawanie różnego rodzaju skał na Księżycu z pewnym etapem ewolucji jego oceanu magmowego. Porównując zmierzony skład skał księżycowych z przewidywanym składem oceanu magmy na podstawie modelu, naukowcy byli w stanie prześledzić ewolucję oceanu z powrotem do punktu początkowego, czyli do czasu powstania księżyca.
Wyniki badań pokazują, że księżycutworzony 4,425 ± 0,025 miliarda lat temu. Dokładny wiek Księżyca jest zgodny z wiekiem ustalonym wcześniej dla formowania się metalowego rdzenia Ziemi metodą uranowo-ołowiową, czyli punktem, w którym formowanie się planety Ziemi zostało zakończone. Po raz pierwszy wiek Księżyca można bezpośrednio powiązać z wydarzeniem, które miało miejsce na samym końcu formowania się Ziemi, a mianowicie z formowaniem się jądra.
Czytaj także
Kometa NEOWISE jest widoczna w Rosji. Gdzie ją zobaczyć, gdzie szukać i jak zrobić zdjęcie
Nowe cienkie panele słoneczne można przymocować do dowolnej powierzchni
Australia zacznie płacić za korzystanie z pojazdów elektrycznych