det är svårt att ta en titt på en fullmåne, så annorlunda än något annat objekt på natthimlen, och inte undra hur det bildades. Forskare har föreslagit flera olika mekanismer för att förklara bildandet av månen-att det kom från material kastade bort från jorden på grund av centrifugalkraft, att det redan bildades när fångas av jordens gravitation och att jorden och månen båda bildades tillsammans under födelsen av solsystemet.,
Från och med 1970-talet började dock experter misstänka en ganska mer dramatisk Skapelsehistoria: att månen bildades som en följd av en massiv kollision mellan en mars-storlek protoplanet och en ung jord, för ungefär 4,5 miljarder år sedan. I denna teori, ungefär 30 miljoner år efter solsystemet började bildas, den mindre protoplanet (ofta kallad Theia) skulle ha smällde in i jorden på nästan 10.000 miles per timme, genererar en enorm explosion., En stor del av Theias tätare element, som dess järn, skulle ha sjunkit ner i jordens kärna, medan lättare Mantelmaterial från både jorden och Theia skulle ha förångas och utkastats i omloppsbana, snart samlades in i vad vi nu vet som månen, som hölls på plats av jordens gravitation.
Vi har redan hittat flera indirekta bevis för denna idé: månstenar som samlats in av Apollo visar syreisotopförhållanden som liknar dem på jorden, och månens rörelse och rotation indikerar att den har en ovanligt liten järnkärna jämfört med andra föremål i solsystemet., Vi har även observerat bälten av damm och gas runt avlägsna stjärnor som sannolikt bildas i liknande kollisioner mellan steniga kroppar.
nu har forskare från Washington University i St. Louis och på andra håll, som rapporterar idag i naturen, upptäckt en helt ny typ av bevis för denna teori om månbildning. Forskarna undersökte noggrant 20 olika månstensprover som samlades från avlägsna platser på månen under Apollo-uppdragen och upptäckte det första direkta fysiska beviset på typen av massiv förångningshändelse som skulle ha följt den hypotetiska effekten.,
vid granskning av månstenarna hittade geokemisterna en molekylär signatur av förångning i typen av zinkisotoper inbäddade i proverna. Specifikt upptäckte de en liten oregelbundenhet i mängden tyngre zinkisotoper jämfört med lättare.,
den enda realistiska förklaringen till denna typ av distribution, säger de, är en förångningshändelse. Om Theia kolliderade med jorden för miljarder år sedan skulle zinkisotoperna i det resulterande förångningsmolnet ha kondenserats till den snabbt bildande månen på ett mycket speciellt sätt.
”När en sten smälts och sedan förångas, kommer ljusiotoperna in i ångfasen snabbare än de tunga isotoperna”, säger Washington University geochemisty Frédéric Moynier, huvudförfattare till papperet., ”Du slutar med en ånga berikad i ljuset isotoper och en fast återstod berikad i de tyngre isotoper. Om du förlorar ångan kommer återstoden att berikas i de tunga isotoperna jämfört med utgångsmaterialet.”
med andra ord skulle ångan som skulle ha flytt ut till rymden vara oproportionerligt rik på de lätta zinkisotoperna, och berget kvar skulle ha ett överskott av tunga. Det är precis vad laget hittade i månstenarna de undersökte., För att stärka studien tittade de också på stenar från Mars och jorden, jämför isotopfördelningen i varje prov—och överskottet av tunga isotoper i månstenarna var tio gånger större än de andra.
naturligtvis är studien inte slutgiltigt bevis på att månen bildades från en kollision, men till skillnad från tidigare indicier är det svårt att komma med en alternativ teori som skulle förklara signaturen som finns i klipporna. Vi kan inte gå tillbaka fyra.,5 miljarder år att veta säkert, men vi är närmare än någonsin att veta hur vår planet hamnade med sin måne.