Seit Jahrhunderten versuchen Wissenschaftler zu erklären, wie sich der Mond gebildet hat. Während einige argumentiert haben, dass es sich aus Material gebildet hat, das die Erde aufgrund der Zentrifugalkraft verloren hat, haben andere behauptet, dass ein vorgeformter Mond von der Schwerkraft der Erde erfasst wurde. In den letzten Jahrzehnten war die am weitesten verbreitete Theorie die Rieseneinschlagshypothese, die besagt, dass sich der Mond gebildet hat, nachdem die Erde vor 4,5 Milliarden Jahren von einem marsgroßen Objekt (Theia) getroffen wurde.
Laut einer neuen Studie eines internationalen Forscherteams könnte der Schlüssel zum Nachweis der Richtigkeit der Theorie aus den ersten Atomtests stammen, die hier auf der Erde vor etwa 70 Jahren durchgeführt wurden. Nach der Untersuchung von Proben radioaktiven Glases, die am Trinity-Teststandort in New Mexico (wo die erste Atombombe gezündet wurde) erhalten wurden, stellten sie fest, dass Proben von Mondgesteinen eine ähnliche Abreicherung flüchtiger Elemente aufwiesen.
Die Studie wurde von James Day geleitet - einem Professor für Geowissenschaften an der Scripps Institution of Oceanography der University of California in San Diego. Zusammen mit seinen Kollegen, die vom Pariser Institut für Erdphysik, dem McDonnell Center for the Space Sciences und dem Johnson Space Center der NASA stammen, untersuchten sie Glasproben, die vom Trinity-Teststandort entnommen wurden, um ihre chemische Zusammensetzung zu bestimmen.
Dieses als Trinit bekannte Glas wurde hergestellt, als die Plutoniumbombe 1945 im Rahmen des Manhattan-Projekts am Trinity-Testgelände explodierte. In einer Entfernung von 350 Metern vom Bodennullpunkt wurde Arkosic Sand (der hauptsächlich aus Quarzkörnern und Feldspat besteht) durch die extreme Hitze und den Druck, die durch die massive Explosion verursacht wurden, in grünes Glas umgewandelt.
Seit Jahren untersuchen Wissenschaftler diese Glasablagerungen, von denen sie feststellten, dass Sand in die Explosion gesaugt und dann als geschmolzene Flüssigkeit auf die Oberfläche geregnet wurde. Als Day und seine Kollegen es untersuchten, stellten sie fest, dass die Glasproben von Zink und anderen flüchtigen Elementen befreit waren - von denen bekannt ist, dass sie unter extremer Hitze und extremem Druck verdampfen -, je nachdem, wie weit sie vom Nullpunkt entfernt waren.
Nach ihrer Studie, die in veröffentlicht wurde Fortschritte in der Wissenschaft Am 8. Februar 2017 wurden Trinitproben, die zwischen 10 und 250 Metern (30 bis 800 Fuß) von der Explosionsstelle entfernt entnommen wurden, weit mehr von diesen Elementen befreit als Proben, die von weiter entfernt entnommen wurden. Außerdem waren die verbleibenden Zinkisotope schwerer und weniger reaktiv als bei anderen.
Anschließend verglichen sie diese Ergebnisse mit Studien an Mondgesteinen, die eine ähnliche Abreicherung flüchtiger Elemente zeigten. Daraus ermittelten sie, dass auf dem Mond zu einer Zeit ähnliche Hitze- und Druckbedingungen herrschten, die dazu führten, dass diese Elemente verdampften. Dies steht im Einklang mit der Theorie, dass in der Vergangenheit ein massiver Aufprall stattgefunden hat, der die Mondoberfläche in einen Ozean aus Magma verwandelt hat.
Wie Day in einer Pressemitteilung der UC San Diego erklärte:
„Die Ergebnisse zeigen, dass die Verdampfung bei hohen Temperaturen, ähnlich wie zu Beginn der Planetenbildung, zum Verlust flüchtiger Elemente und zur Anreicherung schwerer Isotope in den Materialresten des Ereignisses führt. Das war konventionelle Weisheit, aber jetzt haben wir experimentelle Beweise, um dies zu zeigen. “
Während die vorherrschende Theorie seit den 1980er Jahren die Hypothese der Riesenauswirkungen war, wurde die Debatte fortgesetzt und neuen Erkenntnissen unterzogen. Zum Beispiel wurde bereits im Januar 2017 eine neue Studie in veröffentlicht Naturgeowissenschaften - angeführt von Raluca Rufu vom Weizmann Institute of Science in Rehovot, Israel - wies darauf hin, dass der Mond das Ergebnis vieler kleinerer Kollisionen gewesen sein könnte.
Mithilfe von Computersimulationen stellte das Weizmann-Team fest, dass mehrere kleine Einschläge viele Moonlets um die Erde gebildet haben könnten, die sich dann zu dem Mond zusammengeschlossen hätten. Indem Day und seine Kollegen zeigen, dass flüchtige Elemente unabhängig davon, wo die Reaktion stattfindet, auf Hitze und Druck gleich reagieren, haben sie einige solide Beweise geliefert, die auf ein einzelnes Aufprallereignis hinweisen.
Diese Studie ist nur die neueste in einer Reihe, die Erdwissenschaftlern dabei hilft, die Entstehung und Entstehung des Mondes einzuschränken. Dies hilft uns auch dabei, die Geschichte des Sonnensystems und seine Entstehung besser zu verstehen.
