Zemlja i Mjesec stvoreni su kao rezultat ogromnog sudara dva planeta veličine Marsa i Venere. No nova istraživanja pokazuju da su se Zemlja i Mjesec možda formirali mnogo kasnije - možda i do 150 milijuna godina nakon formiranja Sunčevog sustava.
"Mi smo utvrdili starost Zemlje i Mjeseca pomoću izotopa volframa, koji mogu otkriti jesu li željezne jezgre i njihove kamene površine miješane tijekom sudara", rekao je Tais W. Dahl, sa Instituta Niels Bohr na Sveučilištu iz Kopenhagena u suradnji s profesorom Davidom J. Stevensonom s Kalifornijskog tehnološkog instituta (Caltech).
Planeti u Sunčevom sustavu nastali su sudarima planetarnih embrija koji orbitiraju oko novorođenog sunca. U sudarima se mali planeti zbližili i stvorili veće i veće planete. Kada se dogodio gigantski sudar koji je na kraju stvorio Zemlju i Mjesec, dogodilo se u vrijeme kada su oba planetarna tijela imala jezgru metala (željezo) i okolni plašt silikata (stijena). Ali kada se dogodilo i kako se dogodilo? Do sudara je došlo za manje od 24 sata, a temperatura Zemlje bila je toliko visoka (7000 ° C), da su se i kamen i metal morali rastopiti u burnom sudaru. No jesu li se kamena i željezna masa također miješale?
Starost Zemlje i Mjeseca može se datirati ispitivanjem prisutnosti određenih elemenata u Zemljinom plaštu. Hafnij-182 je radioaktivna tvar koja propada i pretvara se u izotop volfram-182. Dva elementa imaju izrazito različita kemijska svojstva i dok se izotopi volframa više vole vezati s metalom, hafnij se radije vezuje za silikate, tj. Stijene.
Potrebno je 50-60 milijuna godina da se hafnij raspadne i pretvori u volfram, a tijekom sudara Mjeseca gotovo sav se metal potonuo u Zemljinu jezgru. Ali je li sav volfram ušao u srž?
"Proučavali smo u kojoj se mjeri metal i stijene miješaju tijekom planeta stvarajući sudare. Koristeći dinamičke proračune modela turbulentnog miješanja tekućih stijena i željeznih masa, otkrili smo da izotopi volframa iz Zemljine rane formacije ostaju u kamenom plaštu ", rekao je Tahl.
Nova istraživanja pokazuju da se do sudara na mjesecu koji je nastao nakon što je sav hafnij potpuno propao u volfram.
„Naši rezultati pokazuju da metalna jezgra i stijena nisu u stanju emulgirati u tim sudarima planeta promjera većih od 10 kilometara, te stoga većina Zemljine željezne jezgre (80-99%) nije uklonila volfram iz kamenih materijala u plašt tijekom formacije ", rekao je Dahl.
Rezultat istraživanja znači da se do sudara koji je stvorio Zemlju i Mjesec moglo dogoditi čak 150 milijuna godina nakon formiranja Sunčevog sustava, mnogo kasnije od 30 milijuna godina o kojima se prije mislilo.
Rezultati istraživanja objavljeni su u znanstvenom časopisu Earth and Planetary Science Letters.
Saopćenje sa Sveučilišta u Kopenhagenu
