För fyra och en halv miljard år sedan var solsystemet fortfarande kaotiskt. Jorden växte fortfarande
I princip är de flesta forskare överens om hur månen bildades, men inte om detaljerna i processen, och särskilt inte när den ägde rum.
Senaste planetens simuleringsresultatgeofysiker vid German Aerospace Center (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR), ledd av Maxim Maurice, tillsammans med forskare från universitetet i Münster, antyder att protoplaneten kolliderade med den unga jorden för cirka 140 miljoner år efter solsystemets födelse för 4,567 miljarder år sedan ... Enligt deras beräkningar hände detta 4,425 miljarder år sedan.
På den tiden hade jorden just förvandlats tillplanet. Under denna utveckling sjönk tungmetallkomponenter till mitten av jorden och bildade en järn- och nickelkärna som var omgiven av en tjock mantel av silikatrockar. Mantelbergarna blir varmare. Detta gjorde det möjligt att separera metaller och silikater i tarmarna på jorden under flera tiotals miljoner år.
I detta skede slogs Jorden av Theia,en protoplanet som var storleken på Mars. I solsystemets tidiga dagar skulle det ha funnits många sådana kroppar. Vissa drogs ut från solsystemet, medan andra förstördes av kollisioner med andra kroppar. Thea slog emellertid jorden och fick så mycket material att matas ut från planetens mantel att en måne kunde ha bildats av den. Under denna våldsamma påverkan bildades ett magmahav på flera tusen kilometer djup. Det finns inga spår av Thea kvar efter detta möte idag.
Kollision mellan två kroppar med sin enorma energiförångade också stora mängder stenar från jordens tidiga mantel. Allt detta ämne kastades ut och samlades i en dammring runt jorden innan det samlades igen för att formas till sten. Baserat på detta bildades månen på kort tid, kanske bara några tusen år.
Forskare håller i hög grad med utbildningens historiaMånen. De kunde emellertid inte fastställa ett exakt datum, eftersom ingen av månens stenar som fördes till jorden registrerar åldern för en naturlig satellit på jorden. Forskare vid DLR och universitetet i Münster har bestämt när månen bildades med en ny indirekt metod. Deras beräkningar visar att detta troligen hände i slutet av jordbildning.
En av de äldsta månklipporna. Kredit: NASA / AO / AACO
Inte bara jorden hade ett hav av magma tidigtålder. Energin som erhållits från ackretionen ledde också till bildandet av magmahavet på månen. Månen smälte nästan fullständigt och täcktes, liksom jorden, av ett magmahav på mer än 1000 kilometer djup. Detta magmahav började snabbt stelna och bildade en skorpa av flytande ljuskristaller på ytan. Men under denna isolerande skorpa, som bromsade den ytterligare kylning och stelnande av magmahavet, förblev månen smält under lång tid. Hittills kunde forskare inte fastställa hur lång tid det tog för magmahavet att kristallisera helt, så de kunde inte dra slutsatsen när månen ursprungligen bildades.
Ett hav av magma och den första steniga skorpan på månen. Kredit: NASA / Goddard Space Flight Center.
För att beräkna en magmatisk livstidocean of the Moon, forskare använde en ny datormodell som för första gången omfattande undersökte processerna i samband med stelningen av magma. Modellens resultat indikerar att månmagashavet var långlivad, och det tog nästan 200 miljoner år för att stelna helt i mantelbergarter. Äldre modeller visade en stelningsperiod på bara 35 miljoner år.
För att bestämma månens ålder måste forskaregå ännu längre. De beräknade hur sammansättningen av mineralerna rika på magnesium och järn, som bildas under stelningen av magmahavet, förändrades över tid. Forskarna fann en dramatisk förändring i sammansättningen av det kvarvarande magmahavet när det stelnade.
Denna upptäckt är viktig eftersom dentillät författarna att associera bildandet av olika typer av klippor på månen med ett visst stadium i utvecklingen av dess magmatiska hav. Genom att jämföra den uppmätta sammansättningen av månbergarna med den förutsagda sammansättningen av magmahavet från modellen, kunde forskarna spåra havets utveckling tillbaka till dess utgångspunkt, tiden då månen bildades.
Forskningsresultat visar att månenbildade 4,425 ± 0,025 miljarder år sedan. Månens exakta ålder överensstämmer med den ålder som tidigare bestämts för bildandet av jordens metallkärna med hjälp av uran-bly-metoden, den punkt då planeten Jorden bildades slutfördes. För första gången kan månens ålder vara direkt relaterad till en händelse som inträffade i slutet av jordbildning, nämligen kärnbildning.
Läs också
Kometen NEOWISE är synlig i Ryssland. Var man kan se henne, var man ska titta och hur man tar ett foto
Nya tunna solpaneler kan fästas på valfri yta
Australien kommer att börja betala för användning av elfordon