Siden slutningen af det 19. århundrede har forskere kæmpet for at forklare månens oprindelse. Mens forskere længe har teoretiseret, at det og Jorden har en fælles oprindelse, har spørgsmålene om, hvordan og hvornår vist sig at være undvigende. For eksempel er den generelle konsensus i dag, at en påvirkning med en Mars-størrelse genstand (Theia) førte til dannelsen af Earth-Moon System kort efter dannelsen af planeterne (også kaldet Giant Impact Hypotesen).
Imidlertid har simuleringer af denne påvirkning vist, at månen primært ville have dannet sig fra materiale fra det påvirkende objekt. Dette bevises imidlertid ikke af bevisene, der viser, at Månen er sammensat af det samme materiale, som Jorden er. Heldigvis har en ny undersøgelse fra et team af forskere fra Japan og USA tilbudt en forklaring på uoverensstemmelsen: kollisionen fandt sted, da Jorden stadig var sammensat af varm magma.
Undersøgelsen, der beskriver deres fund, ”Terrestrial magma ocean origin of the Moon”, dukkede for nylig op i tidsskriftet Naturgeovidenskab. Undersøgelsen blev ledet af Natsuki Hosono fra RIKEN Center for Computational Science og omfattede forskere fra Yale University, RIKEN Center for Computational Science og Earth-Life Science Institute (ELSI) ved Tokyo Institute of Technology.
Bortset fra simuleringer, der modellerer påvirkningsscenariet, er Giant Impact-hypotesen også plaget af, at det meste af det materiale, der danner Månen, ville være silikatmineraler ved en påvirkning. Dette ville resultere i, at Jordens satellit er jernfattig, men seismologiske undersøgelser har vist, at Månen sandsynligvis har en kerne som Jordens (sammensat af jern og nikkel), og at konvektion i sin kerne også drev et magnetfelt på én gang.
Igen tilbyder den nye undersøgelse et scenarie, der kan redegøre for dette. I henhold til den model, de skabte, da Jorden og Theia kolliderede ca. 50 millioner år efter dannelsen af Solen (ca. 4,6 milliarder år siden), var Jorden dækket af et hav af varm magma, mens Theia sandsynligvis var sammensat af fast materiale.
Denne model viste, at magmaen på Jorden efter kollisionen var blevet opvarmet langt mere end faste stoffer fra det påvirkende objekt. Dette ville få magmaen til at udvide sig i volumen og undslippe i kredsløb for at danne månen. Denne seneste model, der tager højde for den forskellige grad af opvarmning mellem proto-jorden og Theia, forklarer effektivt, hvordan der er meget mere jordmateriale i månens sammensætning.
Shun-ichiro Karato, professor i geologi ved Yale University og medforfatter på papiret, har tidligere gennemført omfattende undersøgelser af de kemiske egenskaber ved proto-Earth magma. Som han forklarede i et interview med Yale News:
”I vores model er omkring 80% af månen lavet af proto-jordiske materialer. I de fleste af de foregående modeller er ca. 80% af månen lavet af slaganordningen. Dette er en stor forskel. ”
Af hensyn til undersøgelsen førte Karato holdets forskningsindsats for komprimering af smeltet silikat. Opgaven med at udvikle en beregningsmodel for at forudsige, hvordan materiale fra kollisionen ville blive distribueret, blev i mellemtiden udført af en gruppe fra ELSI ved Tokyo Institute of Technology og RIKEN Center for Computational Science.
Samlet demonstrerede den nye model, at overophedet magma ville gå tabt i rummet og samle sig for at danne et nyt legeme i kredsløb hurtigere end det materiale, der blev mistet fra slaganordningen. Det viste også, at materiale fra Jordens indre (som ville være rig på jern og nikkel) også ville gå ind i dannelsen af Månen - som derefter ville synke ned til midten for at danne Månens kerne.
I hovedsagen bekræfter den nye model tidligere teorier om, hvordan Månen dannede sig ved at fjerne behovet for ukonventionelle kollisionsforhold. Indtil nu er det, hvad forskere har gjort for at redegøre for uoverensstemmelsen mellem påvirkningssimuleringer og data, der er opnået fra studiet af Månebergarter og månens overflade.
Denne undersøgelse kunne også føre til mere raffinerede teorier om, hvordan solsystemet dannede sig, og hvad der skete umiddelbart efter. Da påvirkningen mellem proto-jorden og Theia muligvis har spillet en rolle i den eventuelle fremkomst af liv på Jorden, kan det også hjælpe forskere med at begrænse, hvad der er nødvendigt, for at et stjernesystem kan have beboelige planeter.
