De pasgeboren aarde "at" verschillende embryo's van de planeten op na de botsing met Theia, de stamvader van de maan, waarvan geologen sporen hebben gevonden in de oudste rotsen van de planeet in Groenland, volgens een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Nature Geoscience.
“We hebben computermodellen gebouwd van hoe de pasgeboren aarde in botsing kwam met andere hemellichamen, en hoe hun metalen en silicaten zich vermengden met de materie van onze planeet tijdens wat we het 'tijdperk van late aanwas' noemen. Deze berekeningen laten zien dat het binnenste van de aarde veel meer van deze materie bevat dan onze collega's dachten. Dit verandert de geschiedenis van zijn evolutie drastisch,”zei Simone Marchi van het Southwest Research Institute in Bowder, VS.
Raadsels van de maan
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 de botsing van de 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.
Ondanks alle voordelen van deze hypothese, heeft deze een aantal ernstige nadelen. In overeenstemming met dit idee zouden bijvoorbeeld alle waterreserves volledig verdampt moeten zijn uit de materie van de toekomstige maan op het moment dat het in de ruimte werd gegooid na de botsing van Theia en de aarde.
Zes jaar geleden begonnen veel astronomen hieraan te twijfelen, aangezien de hoeveelheden water in sommige van de gesteentemonsters die door de Apollo 15- en Apollo 17-expedities naar de aarde werden gebracht honderden keren hoger waren dan de theoretisch voorspelde waarden. Andere wetenschappers hebben gesuggereerd dat NASA-astronauten een soort "waterafwijking" tegenkwamen, die misschien geen analogen heeft op de maan.
Promotie video:
Markhi en zijn collega's suggereren dat bijna al deze afwijkingen kunnen worden veroorzaakt door het feit dat de aarde niet alleen in botsing kwam met Theia, maar ook met vele andere embryo's van planeten, waarvan een aanzienlijk deel van de materie momenteel verborgen is in de ingewanden van onze planeet.
Ruimte maaltijd sporen
Ze kwamen tot deze conclusie door een computermodel te maken van het pasgeboren zonnestelsel, dat niet alleen werd bewoond door de aarde en de maan, maar ook door veel planetisimalen, 'dode' embryo's van planeten die periodiek in botsing kwamen met onze planeet en andere hemellichamen.
Wetenschappers geloven vandaag dat de aarde tientallen of zelfs honderden van dergelijke botsingen heeft moeten overleven. Het merendeel van de materie van dergelijke planetaire embryo's moest in de ruimte verdampen of daarbuiten worden geworpen tijdens een botsing met de aarde, waardoor slechts 0,5% van zijn massa vandaag in de materie van "buitenaardse" werelden valt.
De berekeningen van het team van Markha lieten zien dat dit niet het geval is. Als tenminste een klein deel van deze planetisimalen groot genoeg was, meer dan 1500 kilometer in doorsnee, dan bestaat het binnenste van de aarde voor ongeveer 2,5-3% uit rotsen gevormd in de ingewanden van andere planeten.
Hoe vind je sporen van deze planeten? Volgens geologen was de kracht van deze botsingen niet hoog genoeg om de aardkorst en de aardmantel volledig te laten smelten en zich te vermengen met "buitenaardse" rotsen, maar het was voldoende dat de fragmenten van het voormalige embryo van de planeet tot grote diepten doordrongen.
Dit betekent dat er in het binnenste van de planeet gebieden zouden moeten zijn met abnormale verhoudingen van isotopen van verschillende metalen, zoals wolfraam en hafnium, evenals ongebruikelijke silicaatrotsen, waarvan de analogen nergens anders op onze planeet voorkomen. Markhi en zijn collega's geloven dat hun afzettingen worden gevonden in Groenland, in de zogenaamde groensteengordel.
Hier worden volgens hen vaak unieke komatietrotsen aangetroffen, die abnormaal hoge hoeveelheden wolfraam-182 bevatten en een ongebruikelijke structuur hebben die nergens anders op aarde te vinden is. Hun studie, volgens Markhi, zal ons helpen te begrijpen hoeveel andere planeten de aarde "at" en hoe ze eruitzag tijdens de eerste momenten van haar leven.
