Jorden og månen blev skabt som et resultat af en kæmpe kollision mellem to planeter på størrelse med Mars og Venus. Men ny forskning viser, at Jorden og Månen måske er dannet meget senere - måske op til 150 millioner år efter dannelsen af solsystemet.
”Vi har bestemt jordens og månens aldre ved hjælp af wolframisotoper, som kan afsløre, om jernkernerne og deres stenoverflader er blevet blandet sammen under kollisionen,” sagde Tais W. Dahl fra Niels Bohr-instituttet på universitetet i København i samarbejde med professor David J. Stevenson fra California Institute of Technology (Caltech).
Planeterne i solsystemet blev skabt af kollisioner mellem planetariske embryoner, der kredsede om den nyfødte sol. I sammenstødene gik de små planeter sammen og dannede større og større planeter. Da den gigantiske kollision fandt sted, der til sidst dannede Jorden og Månen, skete det på et tidspunkt, hvor begge planetlegemer havde en kerne af metal (jern) og en omgivende mantel af silikater (klippe). Men hvornår skete det, og hvordan skete det? Kollisionen fandt sted på mindre end 24 timer, og jordens temperatur var så høj (7000 ºC), at både sten og metal må have smeltet i den turbulente kollision. Men blev stenmassen og jernmassen også blandet sammen?
Jordens og månens alder kan dateres ved at undersøge tilstedeværelsen af visse elementer i jordens mantel. Hafnium-182 er et radioaktivt stof, der henfalder og omdannes til isotopen wolfram-182. De to elementer har markant forskellige kemiske egenskaber, og selvom wolframisotoper foretrækker at binde med metal, foretrækker hafnium at binde til silikater, dvs. sten.
Det tager 50-60 millioner år for alt hafnium at henfalde og omdannes til wolfram, og under Månens dannelse af kollision faldt næsten alt metal ned i jordens kerne. Men gik al wolfram ind i kernen?
”Vi har undersøgt, i hvilken grad metal og klippe blandes sammen under planeten og danner kollisioner. Ved hjælp af dynamiske modelberegninger af den turbulente blanding af den flydende sten og jernmasser har vi fundet, at wolframisotoper fra jordens tidlige dannelse forbliver i den stenede kappe, ”sagde Tahl.
De nye undersøgelser antyder, at den månedannende kollision fandt sted, efter at alt hafnium var faldet fuldstændigt til wolfram.
”Vores resultater viser, at metalkerne og sten ikke er i stand til at emulgeres i disse kollisioner mellem planeter, der er større end 10 kilometer i diameter, og at de fleste af jordens jernkerner (80-99%) ikke fjernede wolfram fra det stenede materiale i mantelen under dannelsen ”sagde Dahl.
Resultatet af forskningen betyder, at kollision, der skabte Jorden og Månen, kan have fundet sted så meget som 150 millioner år efter dannelsen af solsystemet, meget senere end de 30 millioner år, der tidligere blev troet.
Forskningsresultaterne er offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift, Earth and Planetetary Science Letters.
Fra et Københavns Universitets pressemeddelelse.
