Νέα ευρήματα για τη καταγωγή της Σελήνης. New Evidence for Protoplanet Theia Found in Moon Rocks

Επιβεβαιώνουν τη θεωρία ότι προέκυψε από τη σύγκρουση Γης και ενός γιγάντιου σώματος. This is an artist’s depiction of a catastrophic collision between two celestial bodies; such an impact between the proto-Earth and Theia likely formed the Moon. Image credit: NASA / JPL-Caltech.

Η ύπαρξη της Σελήνης απασχολεί διαχρονικά τους επιστήμονες με τη κρατούσα θεωρία να αναφέρει ότι σχηματίστηκε λίγο μετά τη δημιουργία της Γης, πριν από περίπου 4,5 δισ. έτη, όταν πάνω στον πλανήτη μας έπεσε ένα γιγάντιο διαστημικό σώμα πιθανώς στο μέγεθος του Αρη. Από την τρομερή σύγκρουση εκτοξεύτηκαν τεράστιες ποσότητες υλικών στο Διάστημα ορισμένα από τα οποία ενώθηκαν σχηματίζοντας τελικά τον φυσικό μας δορυφόρο. Μια νέα μελέτη έρχεται να ενισχύσει αυτή τη θεωρία όμως ορισμένοι ειδικοί εξακολουθούν να είναι επιφυλακτικοί υποστηρίζοντας ότι τα ευρήματα δεν είναι απολύτως αξιόπιστα.

Τα ισότοπα

Artist's depiction of Theia, the Mars-sized object seconds before Earth impact. Most planetary scientists support the giant impact hypothesis which proposes that the Moon was created out of the debris left over from an impact between the Earth and the planetesimal Theia (sometimes called Euryphaessa or Orpheus), about 4.5 billion years ago.

Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Γκέτινγκεν στη Γερμανία πραγματοποίησαν γεωχημική ανάλυση σε δείγματα επιφανειακών σεληνιακών πετρωμάτων, που έφεραν πριν από δεκαετίες από το φεγγάρι οι αστροναύτες των διαδοχικών αποστολών «Απόλλων» της NASA (1969-1972).

Οι ερευνητές ανέπτυξαν μία νέα τεχνική ανάλυσης και βρήκαν μια σειρά από αχνά αλλά διακριτά χημικά «δαχτυλικά αποτυπώματα», τα οποία παραπέμπουν σε ένα ξένο σώμα μεγάλο σαν τον Άρη, που έπεσε στον πλανήτη μας πριν περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Η κατακλυσμική πρόσκρουση εκτόξευσε στο διάστημα τμήματα τόσο από τη Γη όσο και από τη «Θεία» (αυτό ήταν το όνομα της μητέρας της Σελήνης στην ελληνική μυθολογία), τα οποία με το πέρασμα του χρόνου αποτέλεσαν το φεγγάρι.

Μέχρι σήμερα το κρίσιμο σημείο για να θεωρηθεί επιστημονικά αξιόπιστη αυτή η -κυρίαρχη από τη δεκαετία του ΄80- θεωρία της πρόσκρουσης, η οποία φαίνεται αξιόπιστη στις προσομοιώσεις σε υπολογιστή, ήταν να επιβεβαιωθεί ότι όντως τα σεληνιακά πετρώματα διαφέρουν από τα γήινα, ακριβώς επειδή περιέχουν και απομεινάρια της δεύτερης «μητέρας» τους, της «Θείας» - κάτι που ως τώρα δεν είχε βρεθεί. Αυτό όμως φαίνεται να διαπίστωσαν για πρώτη φορά οι γερμανοί επιστήμονες, οι οποίοι ανακάλυψαν μικρές αλλά όχι ασήμαντες διαφορές στις αναλογίες των ισοτόπων του οξυγόνου μεταξύ των πετρωμάτων της Σελήνης και της Γης. Κατά μέσο όρο, οι διαφορές είναι της τάξης των 12 μερών ανά εκατομμύριο.

Luna collecting debris from the Theia collision. Most models estimate that the Moon is composed of around 70 to 90 per cent material from Theia, with the remaining 10 to 30 per cent coming from the early Earth. However, some models argue for as little as 8 per cent Theia in the Moon. The new findings indicate that a 50:50 mixture seems possible, but this needs to be confirmed.

«Αυτή η ανακάλυψη ενισχύει το σενάριο της γιγάντιας πρόσκρουσης. Είναι σαφώς η πιο πιθανή διαδικασία σχηματισμού του φεγγαριού. Έως τώρα υπήρχε μία μακρόχρονη διαμάχη, επειδή δεν είχαμε βρει ισοτοπικές διαφορές ανάμεσα στη Γη και τη Σελήνη. Ο επόμενος στόχος είναι να βρούμε ακριβώς πόσο υλικό της Θείας υπάρχει στο φεγγάρι» αναφέρουν οι ερευνητές η μελέτη των οποίων δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Science».

Προηγούμενες εκτιμήσεις ανέβαζαν το «μερίδιο» της Θείας στη Σελήνη περίπου στο 70%, αλλά οι προκαταρκτικοί υπολογισμοί των γερμανών επιστημόνων δείχνουν μια πιο ισομερή κατανομή, ίσως 50%-50% μεταξύ Γης και Θείας.

Οι αντιρρήσεις

Computer animation showing the formation of the young Earth-Moon system. The Earth was hit by a large protoplanet, called Theia, very early in its history. Debris from this collision went into orbit around the Earth, where it later coalesced to form our Moon. Back then, the two bodies were much closer together and spinning a lot faster.

Άλλοι επιστήμονες πάντως, εμφανίζονται πιο επιφυλακτικοί, μην αποκλείοντας ότι οι χημικές διαφορές στα ισότοπα έχουν και άλλη εξήγηση, όπως την εκ των υστέρων απορρόφηση υλικών, μετά τον σχηματισμό του φεγγαριού.

Ο καθηγητής Αλεξ Χαλιντέι του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης δήλωσε πως θα περίμενε κανείς μια πολύ μεγαλύτερη διαφορά στα ισότοπα Γης-Σελήνης, αν όντως η Θεία είχε βάλει το «χεράκι» της. Όπως είπε, οι μελέτες των μετεωριτών, οι οποίοι έχουν βρεθεί στη Γη και προέρχονται από τον Άρη, καθώς και από πιο μακρινές περιοχές του διαστήματος, δείχνουν μια πολύ μεγαλύτερη χημική απόκλιση στα ισότοπα του οξυγόνου τους σε σχέση με αυτά της Γης. Συνεπώς, πρόσθεσε, αποτελεί πρόβλημα η οριακή διαφορά στα ισότοπα μεταξύ Γης και Θείας.

Παιδί της Γης;

The first microscopic life forms are brought to Luna by the same ones that were brought to Earth.

Μία ριζοσπαστική εναλλακτική θεωρία από τον ολλανδό καθηγητή Ρομπ ντε Μέιγερ του Πανεπιστημίου του Γκρόνινγκεν είναι ότι δεν υπήρξε καμία Θεία ούτε πρόσκρουση, αλλά η Σελήνη δημιουργήθηκε από τα ίδια τα σπλάχνα της Γης, όταν μια φυσική πυρηνική έκρηξη λόγω συσσώρευσης πυρηνικών υλικών στο εσωτερικό του πλανήτη μας, σε βάθος σχεδόν τριών χιλιομέτρων, τίναξε στο διάστημα μεγάλα τμήματα του φλοιού και του μανδύα της Γης, τα οποία σταδιακά σχημάτισαν τον δορυφόρο μας.

Σχολιάζοντας τη νέα γερμανική μελέτη, ο Ολλανδός επιστήμονας επέμεινε στην ορθότητα της δικής του άποψης, λέγοντας πως η διαφορά των ισοτόπων είναι πολύ μικρή και πώς για να δοθεί πιο αξιόπιστη απάντηση στο αίνιγμα, «πρέπει να στείλουμε αποστολές στη Σελήνη και να ψάξουμε κάτω από τη σεληνιακή επιφάνεια για πετρώματα, που δεν θα έχουν μολυνθεί από προσκρούσεις μετεωριτών και από τον ηλιακό άνεμο».

Η Σελήνη είναι κατά κάποιο τρόπο μοναδική στο ηλιακό μας σύστημα, όπου συνολικά υπάρχουν πάνω από 150 φεγγάρια γύρω από άλλους πλανήτες, όμως είναι αμφίβολο αν κάποιο από αυτά δημιουργήθηκε τόσο βίαια όσο ο δικός μας δορυφόρος. Σχεδόν όλα πιστεύεται ότι είτε δορυφοροποιήθηκαν λόγω της βαρυτικής έλξης ενός μεγάλου πλανήτη, είτε δημιουργήθηκαν παράλληλα με αυτόν.