Uoverensstemmelser i hypotesen om månens oprindelse: hvordan opstod jordens satellit?

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 16:01

Vi ved ikke præcis, hvordan månen opstod. Ifølge en populær hypotese kolliderede Jorden for længe siden med en planet på størrelse med Mars, og vores satellit blev dannet af affaldet. Kun her stemmer noget ikke.

Hypotesen om en megakollision mellem Jorden og planeten Teia blev fremsat af amerikanerne Hartman og Davis i 1975. I disse fjerne tider var to typer satellitter kendt i solsystemet: dem, der er radikalt mindre end deres planeter (Phobos og Deimos nær Mars, satellitter fra gas- og isgiganterne) og Månen. Hun var den eneste satellit, hvis masse var mere end én procent af massen af hendes planet.

Månens mærkelighed krævede en ikke-standardiseret forklaring på, hvor den kom fra. Tidligere gæt var noget naive og lette at afvise. For eksempel antog søn af Charles Darwin, at Jorden engang drejede hurtigere, og at en stor del faldt af den. Denne og lignende hypoteser forklarede dårligt det faktum, at Månens jernkerne er lille i forhold til Jorden, og man mente, at der ikke var vand der.

Faktisk på det tidspunkt var vand i måneklippen allerede blevet opdaget: det var indeholdt i jorden (regolith) leveret af Apollo. Fundet blev tilskrevet terrestrisk forurening eller meteoritter. Aflæsningerne af iondetektorerne, som registrerede vandet nær Apollo, blev også tilskrevet terrestrisk forurening. Forskere afviste empiriske fakta, fordi de ikke passede med de daværende teorier om månens oprindelse.

I alle disse teorier smeltede månen først, på grund af dette måtte den miste vand. Den tids videnskab antog kun én mulighed for vand til at ramme månen - med kometer. Men i kometvand er der et andet forhold mellem brint og dets tunge art, deuterium, og i vand fundet på månen af amerikanerne var forholdet mellem disse isotoper det samme som på Jorden. Misforholdet blev lettest forklaret ved forurening.

Det forblev dog uklart, hvorfor regolitten indeholder mindre titanium og andre relativt tunge grundstoffer. Det var dengang, at hypotesen om en mega-påvirkning (mega-påvirkning) blev født. Ifølge den kolliderede den ældgamle planet Theia for 4, 5 milliarder år siden med Jorden, og et supermægtigt nedslag kastede affald fra begge planeter ud i rummet - ud fra dem blev Månen dannet over tid. Jordens øverste lag indeholder få tunge grundstoffer, fordi de fleste af dem sank ned i kerne- og nedre lag af magma. Angiveligt skyldes dette forskellen i månejorden.

Det viste sig, at jordens satellit ikke var primær, som for eksempel Jupiters, men sekundær - desuden blev spørgsmålet om, hvorfor Månens masse er så stor i forhold til Jordens masse, fjernet. Også amerikanernes hypotese forklarede, hvorfor der absolut ikke er noget vand på månen: når planeterne kolliderer, skulle affaldet være blusset op til tusindvis af grader - vandet fordampede simpelthen og fløj ud i rummet. En anden ting er, at efter Apollo-flyvningerne var ideen om en vandløs måne stædig uvidenhed om fakta.

Hypotesen så fint ud i tre hele år. Men allerede i 1978 blev Charon, en satellit af Pluto, opdaget. Hvis Månen er 80 gange mindre massiv end Jorden, så er Charon kun ni gange lettere end Pluto. Det viste sig, at der ikke er noget unikt ved månen. Der opstod tvivl: Store planeter kolliderer højst sandsynligt for sjældent til, at så mange store satellitter kan dukke op.

Nye ulemper blev bragt af analysen af månens sten i laboratorier og de første data om meteoritter af fremmed oprindelse. Det viste sig, at Månen kun isotopisk ikke kan skelnes fra Jorden, og alle andre planeter i solsystemet er tydeligt forskellige. Hvordan skete det, hvis Månen angiveligt indeholder stoffet fra en anden planet - den hypotetiske antikke Theia? For at forklare modsigelsen blev hypotesen om megachokket afsluttet: Theias fødested blev betragtet som … jordens kredsløb - det er derfor, den isotopiske sammensætning af begge planeter er den samme. Et sted blev der dannet to planeter på én gang, som så stødte sammen.

Men det var ikke klart, hvorfor to planeter dukkede op på jordens bane, og en ad gangen på kredsløb af andre planeter i systemet. Tilføjet problemer og geologer. Et andet spørgsmål opstod: Hvis megakollisionen af to planeter opvarmede Jorden og dens affald, hvor kom vandet så fra på planeten? Efter alt at dømme burde det være fordampet.

Mega-påvirkningsteorien var allerede blevet ekstremt populær, de ønskede ikke at opgive den, så ideen blev fremsat, at vand dukkede op på Jorden senere – det blev bragt af kometer, der faldt på planeten i milliarder af år. Men det blev hurtigt opdaget, at forholdet mellem isotoper af brint og ilt i kometvand er meget anderledes end på Jorden. Det ligner mere Jordens vand fra asteroider, men der er meget lidt af det på dem, det vil sige, de kan ikke være kilden til vores oceaner.

Endelig, i det 21. århundrede, begyndte man at finde spor af vand på månen. Og da tilhængerne af mega-impact-hypotesen foreslog, at kometer bragte dette vand, viste de hollandske geologer, at månesten ikke kunne have dannet sig i deres nuværende form uden tilstedeværelsen af vand lige fra begyndelsen af dannelsen af satellitten. Situationen blev forværret af russiske astronomer: ifølge dem fører en typisk kollision af en komet med Månen til, at mere end 95% af vandet går tilbage i rummet.

Situationen blev bedst afspejlet i en artikel fra 2013 med den sigende overskrift "Impact theory is exhausted."