Originea Lunii și misterul tungstenului
Formarea Lunii
Conform ipotezei larg acceptate a impactului gigantic, Luna s-a format în urmă cu aproximativ 4,5 miliarde de ani, când un corp de dimensiunea lui Marte, numit Theia, s-a ciocnit cu Pământul. Simulările și analizele rocilor lunare sugerează că Luna este compusă în principal din material din mantaua Theiei, care este similară ca structură cu mantaua Pământului.
Compoziția chimică a Lunii
Cu toate acestea, planetele au, de obicei, compoziții chimice distincte. Dacă Theia s-ar fi format departe de Pământ, compoziția sa ar fi trebuit să fie diferită, iar compoziția Lunii nu ar fi trebuit să semene cu mantaua Pământului.
Misterul tungstenului
Un element care complică povestea originii Lunii este tungstenul. Tungstenul este un element siderofil care tinde să se scufunde spre nucleele planetelor. Prin urmare, Luna și Pământul ar trebui să aibă cantități foarte diferite de tungsten, deoarece mantaua bogată în tungsten a Theiei ar fi fost încorporată în Lună în timpul impactului.
Similarități izotopice
Două studii independente au examinat raportul a doi izotopi de tungsten în roci lunare și în eșantioane de pe Pământ. Ei au descoperit că rocile lunare au puțin mai mult tungsten-182 decât Pământul, o descoperire intrigantă deoarece tungstenul-182 este produs prin descompunerea radioactivă a hafniului-182, care are un timp de înjumătățire scurt.
Ipoteza furnirului târziu
Cea mai simplă soluție la misterul tungstenului este ipoteza furnirului târziu. Această ipoteză sugerează că Pământul și proto-Luna au avut inițial raporturi similare de izotopi de tungsten. Cu toate acestea, deoarece Pământul este mai mare și mai masiv, el a continuat să atragă planetezimale după impact, adăugând material nou la mantaua sa. Acest furnir târziu ar fi avut mai mult tungsten-184 în raport cu tungsten-182, în timp ce Luna ar fi păstrat raportul de la impact.
Dovezi pentru un furnir târziu
Ipoteza furnirului târziu este susținută de faptul că Pământul are mai multe elemente siderofile (elemente care iubesc fierul) în mantaua sa decât era de așteptat. Aceste elemente ar fi trebuit să se scufunde în nucleu, dar trebuie să fi fost aduse pe Pământ după formarea nucleului prin impacturi de meteoriți.
Similaritatea raporturilor izotopilor de tungsten
Pentru ca proto-Luna să corespundă raportului de tungsten al Pământului, Theia și Pământul trebuie să fi început cu abundențe de tungsten foarte similare. Rezolvarea acestui puzzle va necesita studii planetare suplimentare, dar povestea originii lunare devine din ce în ce mai clară.
Rolul planetezimalelor în formarea Lunii
Simulările au arătat că este mai probabil ca impacturi mari să aibă loc între corpuri care s-au format aproape unul de celălalt și, prin urmare, au compoziții similare. Acest lucru susține ideea că Theia s-a format relativ aproape de Pământ.
Planetezimale și furnirul târziu
Planetezimalele au continuat să bombardeze tânărul sistem solar după formarea Lunii. Pământul a preluat mai mult din acest material de furnir târziu decât Luna, contribuind în continuare la diferențele în compozițiile lor.