Door een botsing is de maan misschien in enkele uren gevormd

[univers]

Nieuwe simulaties tonen aan dat de maan zich binnen enkele uren had kunnen vormen tijdens een enorme botsing met de aarde. Afbeelding via NASA .

Botsing heeft mogelijk de maan gevormd in slechts enkele uren, simulaties onthullen
Miljarden jaren geleden werd een versie van onze aarde die er heel anders uitziet dan die waarop we vandaag leven, geraakt door een object ter grootte van Mars, genaamd Theia - en uit die botsing werd de maan gevormd. Hoe die formatie precies plaatsvond, is een wetenschappelijke puzzel die onderzoekers decennialang hebben bestudeerd, zonder een sluitend antwoord.

De meeste theorieën beweren dat de maan gevormd is uit het puin van deze botsing, en gedurende maanden of jaren in een baan om de aarde is samengesmolten. Een nieuwe simulatie brengt een andere theorie naar voren: de maan is mogelijk onmiddellijk gevormd, in een kwestie van uren, toen materiaal van de aarde en Theia direct in een baan om de aarde werd gelanceerd na de impact.

"Dit opent een heel nieuw scala aan mogelijke startplaatsen voor de evolutie van de maan", zegt Jacob Kegerreis, een postdoctoraal onderzoeker bij NASA's Ames Research Center in Silicon Valley in Californië, en hoofdauteur van het artikel over deze resultaten gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters . "We gingen dit project in zonder precies te weten wat de resultaten van deze simulaties met hoge resolutie zouden zijn. Dus naast de grote eye-opener dat standaardresoluties je misleidende antwoorden kunnen geven, was het extra opwindend dat de nieuwe resultaten een verleidelijke maanachtige satelliet in een baan om de aarde zouden kunnen bevatten."

De simulaties die in dit onderzoek worden gebruikt, zijn enkele van de meest gedetailleerde in hun soort en werken met de hoogste resolutie van elke simulatierun om de oorsprong van de maan of andere gigantische inslagen te bestuderen. Deze extra rekenkracht toonde aan dat simulaties met een lagere resolutie belangrijke aspecten van dit soort botsingen kunnen missen, waardoor onderzoekers nieuw gedrag kunnen zien ontstaan ​​op een manier die eerdere studies niet konden zien.

Een puzzel van planetaire geschiedenis

Om de oorsprong van de maan te begrijpen, moeten we gebruik maken van wat we weten over de maan - onze kennis van zijn massa, baan en de nauwkeurige analyse van maansteenmonsters - en scenario's bedenken die kunnen leiden tot wat we vandaag zien.

Eerder heersende theorieën konden sommige aspecten van de eigenschappen van de maan vrij goed verklaren, zoals de massa en baan, maar met enkele belangrijke kanttekeningen. Een opmerkelijk mysterie is waarom de samenstelling van de maan zo op die van de aarde lijkt. Wetenschappers kunnen de samenstelling van een materiaal bestuderen op basis van zijn isotopensignatuur, een chemische aanwijzing voor hoe en waar een object is gemaakt. De maanmonsters die wetenschappers in laboratoria hebben kunnen bestuderen, vertonen zeer vergelijkbare isotopensignaturen als rotsen van de aarde, in tegenstelling tot rotsen van Mars of elders in het zonnestelsel. Dit maakt het waarschijnlijk dat veel van het materiaal waaruit de maan bestaat oorspronkelijk van de aarde kwam.

In eerdere scenario's waarin Theia in een baan om de aarde spoot en zich vermengde met slechts een klein beetje materiaal van de aarde, is het minder waarschijnlijk dat we zulke sterke overeenkomsten zouden zien - tenzij Theia ook isotopisch vergelijkbaar was met de aarde, een onwaarschijnlijk toeval. In deze theorie wordt meer aardemateriaal gebruikt om de maan te creëren, met name de buitenste lagen, wat zou kunnen helpen deze overeenkomst in samenstelling te verklaren.

Er zijn andere theorieën voorgesteld om deze overeenkomsten in samenstelling te verklaren, zoals het synestia-model - waarbij de maan wordt gevormd in een werveling van verdampt gesteente van de botsing - maar deze worstelen aantoonbaar om de huidige baan van de maan te verklaren.

Deze snellere, eentraps formatietheorie biedt een schonere en elegantere verklaring voor beide openstaande problemen. Het kan ook nieuwe manieren bieden om antwoorden te vinden op andere onopgeloste mysteries. Dit scenario kan de Maan in een brede baan om de aarde brengen met een binnenkant die niet volledig gesmolten is, wat mogelijk eigenschappen verklaart zoals de gekantelde baan van de Maan en de dunne korst - waardoor het een van de meest aanlokkelijke verklaringen is voor het ontstaan ​​van de Maan tot nu toe.

Om dichter bij de bevestiging te komen welke van deze theorieën correct is, zal analyse nodig zijn van toekomstige maanmonsters die naar de aarde zijn teruggebracht voor studie van NASA's toekomstige Artemis-missies. Naarmate wetenschappers toegang krijgen tot monsters van andere delen van de maan en van dieper onder het oppervlak van de maan, zullen ze kunnen vergelijken hoe gegevens uit de echte wereld overeenkomen met deze gesimuleerde scenario's, en wat ze aangeven over hoe de maan is geëvolueerd gedurende zijn miljarden jaren geschiedenis.

Een gedeelde oorsprong

Deze studies kunnen ons niet alleen meer leren over de maan, maar kunnen ons ook dichter bij het begrip brengen hoe onze eigen aarde de levende wereld werd die ze nu is.

"Hoe meer we leren over hoe de maan is ontstaan, hoe meer we ontdekken over de evolutie van onze eigen aarde", zegt Vincent Eke, een onderzoeker aan de Durham University en een co-auteur van het artikel. "Hun geschiedenissen zijn met elkaar verweven - en kunnen worden weerspiegeld in de verhalen van andere planeten die zijn veranderd door vergelijkbare of zeer verschillende botsingen."

De kosmos is gevuld met botsingen - inslagen zijn een essentieel onderdeel van hoe planetaire lichamen zich vormen en evolueren. Op aarde weten we dat de impact op Theia en andere veranderingen in de loop van haar geschiedenis deel uitmaken van hoe het in staat was om de materialen te verzamelen die nodig zijn voor het leven. Hoe beter wetenschappers kunnen simuleren en analyseren wat er bij deze botsingen speelt, hoe beter we zijn voorbereid om te begrijpen hoe een planeet kan evolueren om bewoonbaar te worden zoals onze eigen aarde.


Een nieuwe simulatie van NASA en Durham University brengt een andere theorie over de oorsprong van de maan naar voren - de maan kan in een kwestie van uren zijn gevormd, toen materiaal van de aarde en een lichaam ter grootte van Mars na de impact direct in een baan om de aarde werden gelanceerd. De simulaties die in dit onderzoek worden gebruikt, zijn enkele van de meest gedetailleerde in hun soort en werken met de hoogste resolutie van elke simulatierun om de oorsprong van de maan of andere gigantische inslagen te bestuderen.
Credits: NASA's Ames Research Center

https://www.nasa.gov/feature/ames/lunar ... imulations

[Tammy]

Prachtig filmpje Univers.