science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Studie suggereert dat aarde en maan geen identieke zuurstoftweeling zijn

De aarde en de maan hebben verschillende zuurstofsamenstellingen en zijn niet identiek in zuurstof, suggereert nieuw onderzoek. Krediet:UNM Stock Photo

Wetenschappers van de Universiteit van New Mexico hebben ontdekt dat de aarde en de maan verschillende zuurstofsamenstellingen hebben en niet identiek zijn in zuurstof, zoals eerder werd gedacht volgens een nieuwe studie die vandaag is vrijgegeven in Natuur Geowetenschappen .

De krant, getiteld Verschillende zuurstofisotoopsamenstellingen van de aarde en de maan, kan het huidige begrip van de vorming van de maan op de proef stellen.

Eerder onderzoek leidde ertoe dat wetenschappers de Giant Impact-hypothese ontwikkelden, wat suggereert dat de maan werd gevormd uit puin na een gigantische botsing tussen de vroege aarde en een protoplaneet genaamd Theia. De aarde en de maan zijn geochemisch vergelijkbaar. Monsters die terugkwamen van de maan van de Apollo-missies vertoonden een bijna identieke samenstelling in zuurstofisotopen.

Hoewel de Giant Impact-hypothese veel van de geochemische overeenkomsten tussen aarde en maan mooi kan verklaren, de extreme gelijkenis in zuurstofisotopen was moeilijk te rationaliseren met dit scenario:ofwel waren de twee lichamen qua samenstelling identiek in zuurstofisotopen om mee te beginnen, wat onwaarschijnlijk is, of hun zuurstofisotopen waren volledig gemengd in de nasleep van de impact, die moeilijk te modelleren was in simulaties.

"Onze bevindingen suggereren dat de diepe maanmantel de minste vermenging heeft ervaren en het meest representatief is voor het botslichaam Theia, "Zei Erick Cano. "De gegevens impliceren dat de verschillende zuurstofisotoopsamenstellingen van Theia en de aarde niet volledig werden gehomogeniseerd door de maanvormende impact en leveren kwantitatief bewijs dat Theia zich verder van de zon zou kunnen hebben gevormd dan de aarde."

Om tot hun bevindingen te komen, Kano, een onderzoekswetenschapper, en samen met collega's Zach Sharp en Charles Shearer van UNM's Department of Earth and Planetary Sciences, voerde zeer nauwkeurige metingen uit van de zuurstofisotopensamenstelling op een reeks maanmonsters in het Centre for Stable Isotopen (CSI) van UNM. De monsters omvatten basalt, hoogland anorthosites, norieten en vulkanisch glas, een product van niet-gekristalliseerd snel afgekoeld magma.

Onderzoeksassistent Erick Cano werkt bij UNM's Centre for Stable Isotopes. Krediet:Steve Carr

Ze ontdekten dat de samenstelling van de zuurstofisotopen varieerde afhankelijk van het type gesteente dat werd getest. Dit kan te wijten zijn aan de mate van vermenging tussen de gesmolten maan en dampatmosfeer na de inslag. Zuurstofisotopen uit monsters genomen uit de diepe maanmantel waren het meest verschillend van zuurstofisotopen van de aarde

"Deze gegevens suggereren dat de diepe maanmantel de minste vermenging heeft ervaren en het meest representatief is voor het botslichaam Theia, " zei Sharp. "Op basis van de resultaten van onze isotopenanalyse, Theia zou een verder van de zon verwijderde oorsprong hebben ten opzichte van de aarde en laat zien dat Theia's duidelijke zuurstofisotoopsamenstelling niet volledig verloren ging door homogenisatie tijdens de gigantische inslag."

Het onderzoek is belangrijk omdat het de noodzaak elimineert voor modellen met gigantische impact die een volledige homogenisatie van zuurstofisotoop tussen de aarde en de maan omvatten, en biedt een basis voor toekomstige modellering van de impact en maanvorming.