Земята и Луната са създадени в резултат на гигантски сблъсък между две планети с размерите на Марс и Венера. Но новите изследвания показват, че Земята и Луната може да са се образували много по-късно - може би до 150 милиона години след формирането на Слънчевата система.
„Определихме епохите на Земята и Луната с помощта на волфрамови изотопи, които могат да разкрият дали железните ядра и техните каменни повърхности са смесени по време на сблъсъка“, казва Таис У. Дал от института Нийлс Бор в университета от Копенхаген в сътрудничество с професор Дейвид Дж. Стивънсън от Калифорнийския технологичен институт (Caltech).
Планетите в Слънчевата система са създадени от сблъсъци между планетни ембриони, обикалящи около орбитата на новороденото Слънце. При сблъсъците малките планети се сляха заедно и образуваха по-големи и по-големи планети. Когато се случи гигантският сблъсък, който в крайна сметка формира Земята и Луната, това се случи в момент, когато и двете планетарни тела имаха сърцевина от метал (желязо) и заобикаляща мантия от силикати (скала). Но кога се случи и как стана? Сблъсъкът е станал за по-малко от 24 часа, а температурата на Земята е била толкова висока (7000 ° C), че и скалата, и металът трябва да са се стопили при бурния сблъсък. Но каменната маса и желязната маса също ли бяха смесени заедно?
Възрастта на Земята и Луната може да бъде датирана, като се изследва наличието на определени елементи в земната мантия. Хафний-182 е радиоактивно вещество, което се разлага и се превръща в изотопа волфрам-182. Двата елемента имат подчертано различни химични свойства и докато волфрамовите изотопи предпочитат да се свързват с метал, хафний предпочита да се свързва със силикати, т.е. скала.
Необходими са 50-60 милиона години целият хафний да се разпадне и да се превърне в волфрам, а по време на сблъсъка, образуващ Луната, почти целият метал потъва в ядрото на Земята. Но всичкият волфрам ли влезе в сърцевината?
„Проучихме до каква степен металът и скалата се смесват по време на планетата, образувайки сблъсъци. С помощта на динамични изчисления на модела на бурното смесване на течните скални и желязови маси ние открихме, че изотопите на волфрама от ранното образуване на Земята остават в скалната мантия ", каза Тал.
Новите изследвания предполагат, че сблъсъкът, образуващ луната, е настъпил, след като целият хафний е изпаднал изцяло в волфрам.
„Нашите резултати показват, че металното ядро и скалата не са в състояние да се емулгират при тези сблъсъци между планети с диаметър по-голям от 10 километра и следователно, че по-голямата част от земното ядро на Земята (80-99%) не отстранява волфрам от скалния материал в мантията по време на формирането - каза Дал.
Резултатът от изследването означава, че сблъсъкът, създал Земята и Луната, може да е настъпил около 150 милиона години след формирането на Слънчевата система, много по-късно от 30 милиона години, за които се е смятало по-рано.
Резултатите от изследванията са публикувани в научното списание Earth and Planetary Science Letters.
От прессъобщение на университета в Копенхаген.
