De maan zou geboren kunnen zijn als gevolg van de botsing van een stekelig embryo van de aarde en een klein object ter grootte van Mars, dat volledig smolt toen het in botsing kwam met onze planeet en waarvan de rotsen zich nog steeds in de ingewanden van de aarde bevinden.
De moderne maan werd gevormd als gevolg van een sterke frontale botsing tussen de aarde en Theia, vermoedelijk de voorloper van de satelliet van onze planeet, die ongeveer 100 miljoen jaar na de geboorte van de aarde plaatsvond, volgens een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Science.
De afgelopen 30 jaar is algemeen aangenomen dat de maan is ontstaan als gevolg van de botsing van Theia, een protoplanetair lichaam, met het "embryo" van de aarde. De botsing leidde tot het loslaten van de materie van Theia en de proto-aarde in de ruimte, uit deze materie werd de maan gevormd. De theorie van een botsing van een proto-aarde met een groot hemellichaam verklaart goed de massa van de maan, het lage ijzergehalte erop en andere parameters.
Bij zo'n botsing zou echter een aanzienlijk deel van het materiaal waaruit de maan bestaat afkomstig moeten zijn van de hypothetische Theia. Qua samenstelling had het anders moeten zijn dan de aarde, aangezien de meeste hemellichamen van het binnenste deel van het zonnestelsel, waaronder de aardse planeten en asteroïden, ervan verschillen. Maar in feite lijkt de samenstelling van de aarde en de maan erg op elkaar, tot hetzelfde aandeel isotopen van veel metalen en andere elementen.
Edward Young van de Universiteit van Californië in Los Angeles (VS) en zijn collega's vonden een verklaring voor dit ongebruikelijke samenvallen van de samenstelling van de aarde en de maan door de fracties van "zware" zuurstofisotopen te vergelijken en door mogelijke scenario's en omstandigheden van de geboorte van een satelliet van onze planeet te analyseren.
Zoals opgemerkt door de groep van Young, geloven de meeste wetenschappers tegenwoordig dat Theia de aarde slechts licht heeft aangeraakt tijdens een "kosmisch ongeluk", haar in een grote hoek heeft geraakt en niet met hoge snelheid op onze planeet botste. Een scenario als dit is nodig om uit te leggen waarom maanrotsen weinig ijzer bevatten en waarom de maan zich terugtrekt in plaats van dichter bij de aarde, zoals Phobos en Mars doen.
Aan de andere kant heeft een dergelijk scenario een probleem - in dit geval zullen de verhoudingen van isotopen van zuurstof en een aantal andere stoffen ongelijk zijn, wat in tegenspraak is met de gegevens van de analyse van bodemmonsters verzameld door astronauten van de Apollo. Relatief recent, in 2014, leek een uitweg voor dit probleem te zijn gevonden. Duitse chemici ontdekten dat de verhouding tussen de twee ‘zware’ isotopen van zuurstof (17 en 18) en de ‘normale’ zuurstof-16 erin licht, maar verschillend is: 12 delen per miljoen.
Young en zijn collega's hebben deze metingen dubbel gecontroleerd met een ultraprecieze massaspectrometer met behulp van monsters die naar de aarde zijn gebracht door Apollo-12, 15 en 17, evenals een aantal van de oudste rotsen op aarde.
Promotie video:
Deze keer toonde geochemische analyse aan dat de verhoudingen van zuurstofisotopen in aardse en maangesteenten precies hetzelfde waren, in het ergste geval slechts met een tienduizendste van een procent, wat in feite, gezien de onnauwkeurigheid van de instrumenten, nul is.
Dit riep de vraag op hoe de maan in zijn baan kwam en hoe hij in het algemeen werd gevormd. Gezien de gelijke verhoudingen van isotopen, die de gemeenschappelijkheid van de rotsen van de aarde en zijn satelliet aangeven, was de botsing tussen de aarde en Theia, volgens Young, frontaal.
Volgens hem botsten onze planeet en het embryo van de Maan met een zeer hoge snelheid haaks op elkaar, waardoor Theia de aardkorst "doorboorde", volledig smolt en versmolten met de rotsen van onze planeet. Een deel van deze smelt werd de ruimte in gegooid, waar het zich geleidelijk in de maan "verzamelde".
Deze theorie, geeft Young toe, is niet door hem uitgevonden, maar door astronomen van het Institute for the Search for Extraterrestrial Civilizations, die suggereerden dat de maan werd geboren in een frontale botsing van een snel roterende proto-aarde, vergelijkbaar in vorm als een 'yula', en een hemellichaam ter grootte van Mars. De isotopengegevens verkregen door de groep van Young bevestigden deze theorie van 2012, concluderen de wetenschappers.
