Ztracená planeta Theia, která stvořila Měsíc, přišla z vnitřní sluneční soustavy

Ztracená planeta, která stvořila Měsíc, přišla z vnitřní sluneční soustavy

Podle Jack Krywko upravil Sarah Lewin Frasier

Zhruba před čtyřmi a půl miliardami let planeta Theia narazila na Zemizničení Theie, roztavení velkých částí zemského pláště a vymrštění obrovského disku trosek, který později vytvořil Měsíc. Vědci dlouho přemýšleli, z čeho byla Theia vyrobena a odkud pochází. Teď mají důkazy, že vznikl velmi blízko domova.

Původní obří impaktní model stvoření měsíce, navržený v 70. letech 20. století, předpovídal, že Měsíc byl vyroben převážně z materiálu Theia. Tento scénář naznačoval, že by měly existovat rozdíly v chemickém složení Měsíce a Země, ale výzkum zjistil, že oba jsou téměř totožné – mnohem podobnější, než by měla být dvě nezávislá planetární tělesa. Nová studie, zveřejněná dnes v Věda, se podrobně podíval na další věci, které nám Theia dala vedle Měsíce: další molybden a železo, které zůstaly při srážce.

Ve starověké Zemi by se tyto těžké prvky hromadily ve svém jádru, ale ne ve skalnatém plášti blíže k povrchu, takže jakékoli železo přítomné nyní v zemském plášti pravděpodobně pocházelo z Theie a může nám říci o složení této planety, říká spoluautor studie Thorsten Kleine, ředitel Institutu Maxe Plancka pro výzkum sluneční soustavy v německém Göttingenu.

O podpoře vědecké žurnalistiky

Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceňované žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a nápadech, které formují náš dnešní svět.

Kleine a jeho kolegové analyzovali 15 pozemských hornin a šest měsíčních vzorků, které na Zemi přinesly mise Apollo. Nejprve se zaměřili na izotopy železa: variace prvku s různým počtem neutronů. Horniny a planety ve Sluneční soustavě sdílejí téměř totožné distribuce těchto izotopů, ale v posledních několika letech Kleine a někteří ze spoluautorů nového článku objeveno že určité velmi malé odchylky od standardního poměru izotopů železa mohou odhalit místo původu vzorku. „Objev izotopových anomálií železa je relativně nedávný, což je důvod, proč to zatím nikdo pro Měsíc neudělal,“ říká Kleine. „Tyto analýzy jsou obtížné a odchylky jsou malé, takže to není snadný experiment.“ Tým zkombinoval údaje o železe s distribucí izotopů molybdenu a zirkonia nalezených ve stejných vzorcích, aby reverzně analyzoval pravděpodobnou velikost a složení Theie. Vědci také porovnali měření s měřeními vzorků z 20 meteoritů pocházejících z vnitřní i vnější sluneční soustavy, aby určili místo původu Theie.

Nová studie odhaluje Theiu jako kamennou planetu s kovovým jádrem, které s největší pravděpodobností obsahovalo pět až deset procent hmotnosti Země a vzniklo ve vnitřní sluneční soustavě, blíže Slunci než Země. Tento obrázek je v souladu s předchozími hypotézami, proč byla těla tak podobná, říká Kleine; co jsme nevěděli, bylo, kde se přesně vytvořil.

V roce 2020 Kleine a další vědci prokázáno že nebeská tělesa, která vznikla blíže ke Slunci, jsou bohatší na těžké prvky, jako je molybden. Podle tohoto principu Kleine a spoluautoři nové studie odhadli, že Země má o něco více molybdenu a zirkonia, než by měla, a usoudili, že tyto dodatečné těžké prvky sem musela přinést Theia. Zkombinovali tato data s tím, co se dozvěděli o železe.

„Autoři provádějí nová měření izotopů železa s výjimečnou úrovní přesnosti,“ říká planetární vědkyně Sara Russell, vedoucí skupiny Planetary Materials Group v Natural History Museum v Londýně, která se na nové studii nepodílela. Důsledky studie pro ni přesahují pouhý původ Theie – pomáhají nám pochopit, co nakonec zformovalo systém Země-Měsíc v kolébku života. „Tato pečlivá práce a bystré modelování nám pomáhají lépe porozumět našemu původu,“ dodává.

Tým ještě neprovedl navrhovaný scénář prostřednictvím simulací obřího dopadu, říká Kleine, ale těší se na spuštění těchto simulací a také na analýzu měsíčních vzorků, aby hledal další izotopy prvků.

Russell doufá v budoucnost vzorkové návratové mise může tento typ analýzy podpořit. „Připadá mi úžasné, že se stále učíme nové věci o Měsíci a Zemi více než 50 let od doby, kdy astronauti Apolla shromáždili tyto kameny z měsíčního povrchu,“ říká Russell. „Shromažďování vzorků ve vesmíru a jejich přenášení na Zemi znamená, že můžeme provádět mnohem podrobnější měření, než je možné ve vesmíru, a uchováváme je pro budoucí generace, aby mohly své vlastní objevy.“

Je čas postavit se za vědu

Pokud se vám tento článek líbil, rád bych vás požádal o podporu. Scientific American sloužil jako obhájce vědy a průmyslu již 180 let a právě teď může nastat nejkritičtější okamžik v této dvousetleté historii.

Byl jsem a Scientific American předplatitel od mých 12 let a pomohlo mi to utvářet můj pohled na svět. SciAm vždy mě vzdělává a těší a vzbuzuje úctu k našemu obrovskému, krásnému vesmíru. Doufám, že to udělá i vám.

Pokud vy přihlásit se k odběru Scientific Americanpomáháte zajistit, aby se naše pokrytí soustředilo na smysluplný výzkum a objevy; že máme zdroje na podávání zpráv o rozhodnutích, která ohrožují laboratoře v USA; a že podporujeme začínající i pracující vědce v době, kdy hodnota samotné vědy příliš často zůstává nepoznaná.

Na oplátku získáte zásadní zprávy, strhující podcastyskvělá infografika, nepřehlédnutelné newsletteryvidea, která musíte vidět, náročné hrya nejlepší vědecké psaní a zpravodajství. Můžete dokonce darovat někomu předplatné.

Nikdy nebyl důležitější čas, abychom vstali a ukázali, proč na vědě záleží. Doufám, že nás v této misi podpoříte.