Země a Měsíc byly vytvořeny v důsledku obrovské kolize mezi dvěma planetami velikosti Marsu a Venuše. Nový výzkum však ukazuje, že Země a Měsíc se možná vytvořily mnohem později - možná až 150 milionů let po vytvoření sluneční soustavy.
"Určili jsme věky Země a Měsíce pomocí wolframových izotopů, které mohou odhalit, zda byla železná jádra a jejich kamenné povrchy během kolize smíchány," řekla Tais W. Dahl z Niels Bohr Institute na univerzitě. Kodaně ve spolupráci s profesorem Davidem J. Stevensonem z Kalifornského technologického institutu (Caltech).
Planety ve sluneční soustavě byly vytvořeny srážkami mezi planetárními embryi obíhajícími novorozené slunce. Ve srážkách se malé planety ztuhly k sobě a tvořily větší a větší planety. Když došlo k gigantické kolizi, která nakonec vytvořila Zemi a Měsíc, stalo se to v době, kdy obě planetární těla měla jádro z kovu (železo) a obklopující plášť křemičitanů (skála). Ale kdy se to stalo a jak se to stalo? Ke srážce došlo za méně než 24 hodin a teplota Země byla tak vysoká (7000 ° C), že se rock a kov musel při turbulentní srážce roztavit. Byly však také smíšeny kamenné hmoty a železné hmoty?
Věk Země a Měsíce lze datovat prozkoumáním přítomnosti určitých prvků v zemském plášti. Hafnium-182 je radioaktivní látka, která se rozkládá a přeměňuje se na izotop wolfram-182. Oba prvky mají výrazně odlišné chemické vlastnosti a zatímco wolframové izotopy dávají přednost vazbě s kovem, hafnium dává přednost vazbě s křemičitany, tj. Horninou.
Trvá 50 až 60 milionů let, než se celé hafnium rozpadne a přemění na wolfram, a během srážky, při které se tvoří Měsíc, se téměř veškerý kov potopil do zemského jádra. Ale přešel celý wolfram do jádra?
"Studovali jsme, do jaké míry se spolu s kovem a rockem mísí během srážky na planetě." Použitím dynamických modelových výpočtů turbulentního míchání tekutých hornin a železných hmot jsme zjistili, že wolframové izotopy z rané formace Země zůstávají ve skalním plášti, “řekl Tahl.
Nové studie naznačují, že ke srážce, která vedla k vytvoření měsíce, došlo po úplném rozpadu celého hafnia na wolfram.
„Naše výsledky ukazují, že kovové jádro a hornina nejsou schopny emulgovat v těchto srážkách mezi planetami, které jsou větší než 10 kilometrů v průměru, a proto většina železného jádra Země (80-99%) neodstránila wolfram ze skalního materiálu v plášť během formace, “řekl Dahl.
Výsledek výzkumu znamená, že ke kolizi, která vytvořila Zemi a Měsíc, mohlo dojít až 150 milionů let po vytvoření sluneční soustavy, mnohem později než 30 miliónů let, o kterých se dříve uvažovalo.
Výsledky výzkumu byly publikovány ve vědeckém časopise Earth and Planetetary Science Letters.
Z tiskové zprávy University of Copenhagen.
