Przełomowe badanie opublikowane w czasopiśmie Science potwierdza, że Theia – starożytna planeta, która zderzyła się z Ziemią i utworzyła Księżyc – powstała znacznie bliżej Słońca, niż wcześniej sądzono. Ta praca rozwiązuje długoletnią zagadkę dotyczącą składu Księżyca, która od dawna intryguje naukowców z powodu jego uderzającego podobieństwa do składu Ziemi. Wyniki sugerują, że Theia powstała w wewnętrznym Układzie Słonecznym i ma wspólne pochodzenie z naszą planetą, a nie pochodzi z odległych regionów, jak sugerowały niektóre wczesne teorie.
Tajemnica składu Księżyca
Przez dziesięciolecia dominowała teoria „olbrzymiego uderzenia”, która głosiła, że Księżyc powstał z gruzu wyrzuconego w wyniku zderzenia Tei z młodą Ziemią. Model ten przewidywał znaczne różnice w składzie między Ziemią a Księżycem, co sugeruje, że większość materiału księżycowego pochodzi z Thei. Jednak próbki zwrócone z misji Apollo ujawniły zaskakującą prawdę: skład chemiczny Księżyca jest uderzająco podobny do składu chemicznego Ziemi, znacznie bardziej niż oczekiwano, gdyby składał się głównie z pozostałości innej planety. To postawiło pod znakiem zapytania pochodzenie i skład Thei.
Znalezienie śladów Thei
Naukowcy pod kierownictwem Torstena Kleina z Instytutu Badań Układu Słonecznego. Max Planck podszedł do rozwiązania tej zagadki, analizując skały na Ziemi i Księżycu, zwracając szczególną uwagę na izotopy żelaza, molibdenu i cyrkonu. Elementy te służą jako „odciski palców” ujawniające miejsce powstania ciała niebieskiego. Zespół odkrył subtelne różnice w tych izotopach, które wskazywały, że Teia prawdopodobnie zawierała 5–10% masy Ziemi i zawierała wyższe stężenia ciężkich pierwiastków, takich jak molibden, co jest zgodne z powstawaniem w gorącym wewnętrznym Układzie Słonecznym.
Potwierdzenie pochodzenia z wewnętrznego układu słonecznego
Analiza 15 próbek Ziemi i 6 próbek Księżyca w połączeniu z danymi z 20 meteorytów dostarczyła mocnych dowodów na pochodzenie Thei z wewnętrznego Układu Słonecznego. Badanie opiera się na wcześniejszych pracach wykazujących, że ciała znajdujące się bliżej Słońca gromadzą więcej ciężkich pierwiastków. Sama Ziemia wykazuje nieco podwyższony poziom molibdenu i cyrkonu, co sugeruje, że zostały one dostarczone przez Theię podczas kataklizmicznego uderzenia.
„Autorzy mierzą izotopy żelaza z wyjątkową precyzją” – zauważa planetolog Sarah Russell, potwierdzając rygorystyczność i wagę badania.
Konsekwencje dla ewolucji Ziemi
Odkrycie to ma konsekwencje wykraczające poza pochodzenie Księżyca. Pomaga udoskonalić naszą wiedzę na temat wczesnego formowania się Ziemi i procesów, które ostatecznie uczyniły ją zdatną do zamieszkania. Spotkanie z Theą było nie tylko druzgocącym wydarzeniem; radykalnie zmienił naszą planetę i stworzył warunki do życia, jakie znamy.
Zespół badawczy planuje dalsze udoskonalanie swoich modeli poprzez modelowanie i dodatkową analizę izotopową próbek księżycowych. Historia Thei i Księżyca pozostaje przedmiotem ciągłych badań, a każde nowe odkrycie przybliża nas do zrozumienia gwałtownych, ale ostatecznie twórczych sił, które ukształtowały nasz Układ Słoneczny.
