Maa ja Kuu loodi kahe Marsi ja Veenuse suuruse planeedi vahelise hiiglasliku kokkupõrke tagajärjel. Kuid uued uuringud näitavad, et Maa ja Kuu võisid tekkida palju hiljem - võib-olla kuni 150 miljonit aastat pärast Päikesesüsteemi moodustumist.
"Oleme Maa ja Kuu vanuse määranud volframi isotoopide abil, mis võimaldab tuvastada, kas rauasüdamikud ja nende kivipinnad on kokkupõrke ajal omavahel segunenud," ütles Tais W. Dahl ülikooli Niels Bohri instituudist. Kopenhaageni ülikool koostöös David David Stevensoniga California Tehnoloogiainstituudist (Caltech).
Päikesesüsteemi planeedid loodi vastsündinud päikest tiirlevate planeetide embrüote kokkupõrgetel. Kokkupõrgetes lõid väikesed planeedid kokku ja moodustasid üha suuremaid planeete. Kui toimus hiiglaslik kokkupõrge, mis lõppkokkuvõttes moodustas Maa ja Kuu, juhtus see ajal, mil mõlemal planeedikehal oli metalli südamik (raud) ja seda ümbritsev silikaadi vahesein (kivim). Kuid millal see juhtus ja kuidas see juhtus? Kokkupõrge toimus vähem kui 24 tunni jooksul ja Maa temperatuur oli nii kõrge (7000º C), et turbulentses kokkupõrkes pidid sulama nii kivi kui ka metall. Kuid kas kivimass ja raudmass olid ka omavahel segunenud?
Maa ja Kuu vanust saab dateerida, uurides teatud elemente Maa vahevöös. Hafnium-182 on radioaktiivne aine, mis laguneb ja muundatakse isotoobi volfram-182-ks. Neil kahel elemendil on märkimisväärselt erinevad keemilised omadused ja kuigi volframi isotoobid eelistavad siduda metalliga, eelistab hafnium sidumist silikaatidega, st kivimiga.
Kogu hafniumi lagunemine ja volframiks muundamine võtab 50–60 miljonit aastat ning Kuu ajal kokkupõrke korral vajus peaaegu kogu metall Maa tuuma. Kuid kas kogu volfram läks tuuma?
„Oleme uurinud, mil määral segunevad metalli ja kivimi kokkupõrkeid planeedi ajal. Kasutades vedela kivimi ja raua masside turbulentse segunemise dünaamilisi mudelarvutusi, leidsime, et Maa varajasest moodustumisest pärit volframi isotoobid jäävad kivisesse vahevöösse, ”ütles Tahl.
Uued uuringud viitavad sellele, et kuu moodustav kokkupõrge toimus pärast seda, kui kogu hafnium oli täielikult lagunenud volframiks.
„Meie tulemused näitavad, et metallituum ja kivim ei suuda emulgeerida neis kokkupõrgetes üle 10 kilomeetri läbimõõduga planeetide vahel ja seetõttu ei eemaldanud suurem osa Maa rauasüdamikust (80–99%) volframit kivisest materjalist vahevöö moodustamise ajal ”ütles Dahl.
Uurimistöö tulemus tähendab, et Maa ja Kuu loonud kokkupõrge võis aset leida isegi 150 miljonit aastat pärast Päikesesüsteemi moodustumist, palju hiljem kui varem arvati 30 miljonit aastat.
Uurimistulemused on avaldatud teadusajakirjas Earth and Planetary Science Letters.
Kopenhaageni ülikooli pressiteatest.
