En gruppe tyske forskere har ved analyser af materiale fra Apollomissionerne fundet belæg for, at Månen opstod ved et sammenstød mellem Jorden og en protoplanet kaldet Theia på størrelse med Mars.
Denne teori har længe været populær – men den har haft et afgørende problem, som altså nu er afklaret.
De tyske forskeres analyser viser nemlig, at forholdet mellem oxygen-17 og oxygen-16 rent faktisk er forskelligt i klippemateriale fra Månen og Jorden.
Denne forskel støtter teorien om kollisionen mellem Jorden og en protoplanet fra en anden del af solsystemet, fordi anden forskning har vist, at andelen af forskellige oxygenisotoper i meteoritter fra forskellige dele af solsystemet varierer. At målinger indtil nu har vist nogenlunde samme forhold mellem oxygenisotoperne på Jorden og Månen har derfor betydet, at sammenstødsteorien har været udsat for angreb.
Daniel Herwartz fra Georg-August-Universität Göttingen siger, at forskellen er lille og vanskelig at detektere, men den er der.
»Det betyder to ting. For det første kan vi være rimeligt sikre på, at en stor kollision fandt sted, og for det andet har vi nu en ídé om geokemien for Theia,« oplyser Daniel Herwartz.
Sammen med tre kolleger fremlagde han i denne uge de nye analyser i tidsskriftet Science.
Sammenstødsteorien har 40 år på bagen
Sammenstødsteorien blev lanceret i 1975 af William Hartmann og Donald Davis fra Planetary Science Institute i Arizona, USA.
Den blev først anset som en skør idé, men modellen fungerede. Den kunne forklare Månens alder, at Månen var meget varm i begyndelsen, og at den kemiske sammensætning af Månen var identisk med Jorden. Derfor blev teorien bredt accepteret.
Da forskerne lidt senere for alvor begyndte at studere forholdet mellem oxygen-16, -17 og -18 i meteoritter, opdagede de dog, at der på dette område var stor forskel mellem meteoritter fra forskellige dele af solsystemet.
Meteoritter, der stammer fra Mars – af hvilke der kendes over 100 – har også et andet indhold af oxygenisotoper end klippemateriale på Jorden.
Når forskerne analyserede de 382 kg klippemateriale, som Apollo-astronauterne havde bragt hjem, kunne de dog ikke se en forskel, når de sammenlignede med materiale fra Jorden.
Det fik så sent som i efteråret 2013 en lang række forskere til at drøfte alternative teorier for Månens dannelse ved en konference i London.
De tyske forskeres mere nøjagtige målinger viser nu, at forskellen mellem indholdet af oxygen-17 og -16 på Månen er 12 ppm (parts per million) højere end på Jorden med en usikkerhed på 3 ppm.
Derfor må Månen indeholde materiale, der oprindeligt stammer fra et andet sted i solsystemet. Derfra, hvor Theia blev dannet, er formodningen.
De tyske forskere har udviklet en ny teknik til at frigive oxygen fra klippematerialet, der giver mere meget nøjagtige målinger end tidligere.
De har desuden fundet en systematisk fejl på 9 ppm i de tidligere målinger, der konkluderede, at indholdet af oxygen-17 var det samme på Månen og Jorden inden for en usikkerhed på 5 ppm.
De fleste modeller for det store sammenstød mellem Jorden og Theia indikerer, at Theia udgør 70-90 pct. af Månen i dag.
Der er dog en betydelig usikkerhed på disse skøn, og de nye målinger tyder på, at Theia og Jorden kan have bidraget ligeligt til Månen.
En alternativ forklaring
Selv om Herwartz og Co. tager deres analyser til indtægt for hypotesen om det store sammenstød, så anfører de som gode forskere dog til sidst i deres artikel, at der foreligger en alternativ forklaring på forskellen i andelen af oxygen-17 i Jorden og Månen.
Det kan tænkes, at oxygenindholdet på Jorden er ændret efter Månens dannelse på grund kollisioner med andre objekter med lavt indhold af oxygen-17.
Et belæg for denne alternative hypotese kan man eventuelt finde ved at undersøge dele af Jordens skorpe, som ikke er blevet blandet op med materiale efter Månens dannelse.
Leave a Reply