Η προέλευση της Σελήνης και το μυστήριο του βολφραμίου
Ο σχηματισμός της Σελήνης
Σύμφωνα με την ευρέως αποδεκτή υπόθεση της γιγαντιαίας πρόσκρουσης, η Σελήνη σχηματίστηκε πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν ένα σώμα μεγέθους Άρη, που ονομαζόταν Θεία, συγκρούστηκε με τη Γη. Προσομοιώσεις και αναλύσεις σεληνιακών πετρωμάτων υποδηλώνουν ότι η Σελήνη αποτελείται κυρίως από υλικό από τον μανδύα της Θείας, ο οποίος είναι παρόμοιος σε σύσταση με τον μανδύα της Γης.
Η χημική σύσταση της Σελήνης
Ωστόσο, οι πλανήτες τυπικά έχουν διακριτές χημικές συνθέσεις. Εάν η Θεία είχε σχηματιστεί μακριά από τη Γη, η σύστασή της θα έπρεπε να ήταν διαφορετική και η σύσταση της Σελήνης δεν θα έπρεπε να μοιάζει με τον μανδύα της Γης.
Το μυστήριο του βολφραμίου
Ένα στοιχείο που περιπλέκει την ιστορία της προέλευσης της Σελήνης είναι το βολφράμιο. Το βολφράμιο είναι ένα στοιχείο που αγαπά τον σίδηρο και τείνει να βυθίζεται προς τους πυρήνες των πλανητών. Επομένως, η Σελήνη και η Γη θα έπρεπε να έχουν πολύ διαφορετικές ποσότητες βολφραμίου, καθώς ο πλούσιος σε βολφράμιο μανδύας της Θείας θα είχε ενσωματωθεί στη Σελήνη κατά την πρόσκρουση.
Ισοτοπικές ομοιότητες
Δύο ανεξάρτητες μελέτες εξέτασαν την αναλογία δύο ισοτόπων βολφραμίου σε σεληνιακά πετρώματα και δείγματα της Γης. Ανακάλυψαν ότι τα σεληνιακά πετρώματα έχουν ελαφρώς περισσότερο βολφράμιο-182 από τη Γη, ένα συναρπαστικό εύρημα καθώς το βολφράμιο-182 παράγεται από τη ραδιενεργή διάσπαση του άφνιου-182, το οποίο έχει μικρό χρόνο ημιζωής.
Η υπόθεση της όψιμης επικάλυψης
Η απλούστερη λύση στο μυστήριο του βολφραμίου είναι η υπόθεση της όψιμης επικάλυψης. Αυτή η υπόθεση υποδηλώνει ότι η Γη και η πρωτο-Σελήνη είχαν αρχικά παρόμοιες αναλογίες ισοτόπων βολφραμίου. Ωστόσο, καθώς η Γη είναι μεγαλύτερη και πιο ογκώδης, συνέχισε να προσελκύει πλανητεσιμαλίδια μετά την πρόσκρουση, προσθέτοντας νέο υλικό στον μανδύα της. Αυτή η όψιμη επικάλυψη θα είχε περισσότερο βολφράμιο-184 σε σχέση με το βολφράμιο-182, ενώ η Σελήνη θα είχε διατηρήσει την αναλογία από την πρόσκρουση.
Αποδείξεις για μια όψιμη επικάλυψη
Η υπόθεση της όψιμης επικάλυψης υποστηρίζεται από το γεγονός ότι η Γη έχει περισσότερα σιδηρόφιλα στοιχεία (στοιχεία που αγαπούν τον σίδηρο) στον μανδύα της από ό,τι αναμενόταν. Αυτά τα στοιχεία θα έπρεπε να είχαν βυθιστεί στον πυρήνα, αλλά πρέπει να μεταφέρθηκαν στη Γη μετά τον σχηματισμό του πυρήνα από προσκρούσεις μετεωριτών.
Ομοιότητα αναλογιών ισοτόπων βολφραμίου
Για να ταιριάζει η πρωτο-Σελήνη με την αναλογία βολφραμίου της Γης, η Θεία και η Γη πρέπει να είχαν ξεκινήσει με πολύ παρόμοιες αφθονίες βολφραμίου. Η επίλυση αυτού του παζλ θα απαιτήσει περαιτέρω πλανητικές μελέτες, αλλά η ιστορία της σεληνιακής προέλευσης γίνεται όλο και πιο ξεκάθαρη.
Ο ρόλος των πλανητεσιμαλιδίων στον σχηματισμό της Σελήνης
Οι προσομοιώσεις έχουν δείξει ότι είναι πιο πιθανό να συμβούν μεγάλες προσκρούσεις μεταξύ σωμάτων που σχηματίστηκαν κοντά μεταξύ τους και επομένως έχουν παρόμοιες συνθέσεις. Αυτό υποστηρίζει την ιδέα ότι η Θεία σχηματίστηκε σχετικά κοντά στη Γη.
Πλανητεσιμαλίδια και η όψιμη επικάλυψη
Τα πλανητεσιμαλίδια συνέχισαν να βομβαρδίζουν το νεαρό ηλιακό σύστημα μετά τον σχηματισμό της Σελήνης. Η Γη πήρε περισσότερο από αυτό το ύστερο υλικό επικάλυψης από τη Σελήνη, γεγονός που συνέβαλε περαιτέρω στις διαφορές στη σύστασή τους.