Před více než 4,5 miliardami let vedla kataklyzmatická srážka mezi Zemí a objektem velikosti Marsu známým jako Theia ke vzniku našeho Měsíce. Nový výzkum ukazuje, že to nebyla náhoda: Theia se mohla zformovat ve stejné oblasti rané sluneční soustavy jako Země, což znamená, že tyto dvě planety byly kdysi nebeskými sousedy. Tento objev mění naše chápání zrodu Měsíce a dynamiky rané sluneční soustavy.
Velká srážka a co víme
Srážka Země a Theie byla určujícím okamžikem v historii naší planety, který utvářel její složení, hmotnost a oběžnou dráhu. Jelikož však byla Theia při dopadu zcela zničena, mnoho otázek o jejím původu zůstává nezodpovězeno. Mezi klíčové neznámé patří jeho velikost, složení a přesné umístění formace v rané Sluneční soustavě.
Vědci se již dlouho pokoušeli rekonstruovat charakteristiky Theie analýzou zbytků srážky – Země a Měsíce. Tato nová studie se zaměřuje na izotopové podpisy prvků ve vzorcích hornin Země a Měsíce, aby zúžila možný původ Theie.
Poměry izotopů odhalují vodítka
Klíč k Theiině rekonstrukci spočívá v poměrech různých izotopů (variací prvků s různým počtem neutronů). V rané sluneční soustavě nebyly izotopy rozloženy rovnoměrně. Proto specifické izotopové poměry v rámci nebeského tělesa mohou naznačovat, zda se vytvořilo blíže nebo dále od Slunce.
Výzkumný tým studoval izotopy železa, chrómu, molybdenu a zirkonia v 15 pozemských horninách a šesti lunárních vzorcích sesbíraných astronauty Apolla. Analýza potvrdila úzké spojení mezi Zemí a Měsícem, které bylo známo již z jiných izotopových studií. Tento tým však šel dále, když porovnával izotopové poměry se složením Země, aby otestoval různé scénáře velikosti a složení Theia.
Zemský plášť obsahuje klíč
Kritické vodítko pochází z roztaveného zemského jádra, které se vytvořilo na počátku historie planety a nahromadilo těžké prvky, jako je železo a molybden. Tento proces ochudil zemský plášť (vrstvu mezi kůrou a jádrem) o tyto prvky. Jakékoli železo dnes nalezené v plášti pravděpodobně dorazilo po vytvořeném jádru, pravděpodobně dodáno Theiou během dopadu.
Jak vysvětluje člen týmu Tosten Klein, „Složení těla archivuje celou jeho historii formování, včetně místa jeho původu.“ To naznačuje, že Theia dopravila významnou část železa do zemského pláště.
Argument pro vnitřní sluneční soustavu
Aby tým zdokonalil svůj model, porovnal izotopové podpisy Země a Theie s podpisy nalezenými v meteoritech – fragmentech asteroidů, které se vytvořily spolu s planetami. Složení Země odpovídá směsi známých typů meteoritů z různých částí sluneční soustavy. Nicméně Předpovězené složení Theie neodpovídá žádnému známému typu meteoritu. To znamená, že Theia mohla vzniknout z dříve neznámých materiálů, což posiluje argument, že vznikla blíže Slunci než Země.
Tento objev zpochybňuje předchozí modely, které stavěly Theiu jako outsidera z vnější sluneční soustavy. Naznačuje to, že raná vnitřní sluneční soustava byla přeplněnějším a dynamičtějším prostředím, než se dříve myslelo.
Nový výzkum ukazuje, že Země a Theia byly pravděpodobně sousedy v rané Sluneční soustavě, zrozené ze stejných materiálů a podmínek. Toto pochopení nejen zpřesňuje naše chápání formování Měsíce, ale také vyvolává širší otázky o migraci planet a distribuci materiálů v rané sluneční soustavě.
