De maan zou niet geboren kunnen zijn in een schijf van het puin van de aarde en zijn voorvader Theia, maar in een hete "donut" van gloeiend gas dat ontstond na hun botsing en verdamping van een tiende van onze planeet, volgens een artikel gepubliceerd in het tijdschrift JGR: Planets.
“Dit idee verklaart die ongebruikelijke kenmerken van de maan die niet kunnen worden gereproduceerd met de huidige theorieën over zijn geboorte. De maan heeft bijna dezelfde samenstelling als de aarde, maar toch iets anders. Dit is de eerste keer dat we deze discrepanties hebben kunnen verklaren,”zei Sarah Stuart van de University of California in Davis (VS).
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 ertoe dat sommige van hun rotsen de ruimte in werden geworpen en de maan werd uit deze materie gevormd. Dit idee verklaart goed de massa van de maan, het lage ijzergehalte erop en andere eigenschappen van de metgezel van de aarde.
Bij zo'n botsing zou echter een aanzienlijk deel van het materiaal waaruit de maan bestaat afkomstig moeten zijn van de hypothetische Theia. In zijn samenstelling had het anders moeten zijn dan de aarde, aangezien de meeste aardse planeten en nabije asteroïden ervan verschillen. Maar in werkelijkheid lijkt de samenstelling van de aarde en de maan erg op elkaar, tot hetzelfde aandeel isotopen van veel metalen en andere elementen.
Vier jaar geleden kwamen Stewart en haar collega's erachter hoe ze deze bijna 100% gelijkenis in de samenstelling van de maan en de aarde konden verklaren, door de hypothese van de Yula-planeet voor te stellen. In overeenstemming daarmee roteerde de proto-aarde zo snel dat ze er niet uitzag als een bal, maar als een afgeplatte "draaimolen", die in slechts twee uur een omwenteling maakte en tegelijkertijd op zijn kant lag. Theia's botsing met deze "zweefmolen" zou leiden tot een volledige vermenging van hun materie en de geboorte van de maan, identiek qua samenstelling aan de jonge aarde.
Deze theorie heeft, zoals opgemerkt door Stewart en haar collega's, één groot nadeel: om de maan goed te 'vormen', is het noodzakelijk dat Theia onder een bepaalde hoek en snelheid op de aarde valt en nauwkeurig gekalibreerde afmetingen en massa heeft, wat dit scenario buitengewoon onwaarschijnlijk maakt.
Al deze problemen kunnen volgens astronomen worden opgelost als we ons voorstellen dat de gevolgen van de botsing van de aarde en Theia veel dramatischer waren dan tegenwoordig algemeen wordt aangenomen. Volgens planetaire wetenschappers zou hun frontale botsing niet kunnen leiden tot de vorming van een platte schijf uit puin in de baan van onze planeet, waaruit de maan toen voortkwam, maar tot een gigantische "donut" van verdampte rotsen en metalen.
'Hij was echt enorm. De diameter was ongeveer tien keer die van de aarde, en het bevatte ongeveer evenveel materie als een tiende van onze planeet. De rest van de aarde veranderde, dankzij de enorme kracht van de botsing, in vloeistof en bleef duizenden jaren vloeibaar”, voegt Simon Lock toe, een collega van Stewart.
Promotie video:
Deze gloeiend hete bagel koelde snel af, waardoor de materie vloeibaar werd en naar de oppervlakte van de aarde viel in de vorm van een super dichte en supersnelle "vuurregen". Een deel van deze regen werd afgezet op het oppervlak van de toekomstige maan, waarvan het embryo aan de rand van de "donut" verscheen als gevolg van onbedoelde afkoeling en verdikking van de materie.
Een dergelijk idee verklaart, zoals Stewart opmerkt, niet alleen waarom de maan en de aarde qua samenstelling erg op elkaar lijken, maar ook waarom er bijna geen vluchtige en lichte elementen in de ingewanden van de satelliet van onze planeet zijn, die snel in de ruimte verdampten terwijl " bagel "omringde de toekomstige aarde en de maan.
In de nabije toekomst zijn planetaire wetenschappers van plan om dit idee te testen door een completer model van het pasgeboren zonnestelsel te maken, dat rekening houdt met alle processen die op de maan kunnen plaatsvinden tijdens zijn leven in de "donut", en hoe deze de materie beïnvloedt.
