Tiedemiehet ovat vuosisatojen ajan yrittäneet selittää, kuinka Kuu muodostui. Jotkut ovat väittäneet, että se muodostui Maan keskipakovoiman vuoksi menettämästä materiaalista, kun taas toiset väittivät, että Maan painovoima vangitsi esimuodostetun kuun. Viime vuosikymmeninä yleisimmin hyväksytty teoria on ollut Jättimäisen vaikutuksen hypoteesi , jossa todetaan, että Kuu muodostui sen jälkeen, kun Marsin kokoinen esine (nimeltään Theia) osui Maahan 4,5 miljardia vuotta sitten.
Kansainvälisen tutkijaryhmän uuden tutkimuksen mukaan avain todistaa, mikä teoria on oikea, voi tulla ensimmäisistä ydinkokeista, jotka tehtiin täällä maan päällä noin 70 vuotta sitten. Tutkittuaan näytteitä radioaktiivisesta lasista, jotka oli saatu Trinity-testipaikalta New Mexicossa (jossa ensimmäinen atomipommi räjäytettiin), he päättivät, että Kuun kivinäytteissä havaittiin samanlaista haihtuvien alkuaineiden ehtymistä.
Tutkimusta johti James Day - geotieteen professori Scripps Institute of Oceanography Kalifornian yliopistossa San Diegossa. Yhdessä hänen kollegoidensa - jotka ovat kotoisin Pariisin maanfysiikan instituutti , McDonnell Center for the Space Sciences ja NASA:n Johnsonin avaruuskeskus – he tutkivat Trinityn testipaikalta otettuja lasinäytteitä määrittääkseen niiden kemiallisen koostumuksen.
'Trinity'-tulipallon kehys, joka on otettu 0,025 sekuntia atomipommin räjähdyksen jälkeen. Luotto: US Govt. Puolustusuhkien vähentämisvirasto
Tämä triniittinä tunnettu lasi syntyi, kun plutoniumpommi räjäytettiin Trinityn testipaikalla vuonna 1945 osana Manhattan-projektia. 350 metrin (1 100 jalan) etäisyydelle nollasta arkosinen hiekka (joka koostuu pääasiassa kvartsin rakeista ja maasälpästä) muuttui vihreäksi lasiksi massiivisen räjähdyksen aiheuttaman äärimmäisen lämmön ja paineen vaikutuksesta.
Tiedemiehet ovat tutkineet näitä lasikerrostumia vuosia, joiden he totesivat johtuneen hiekan imeytymisestä räjähdyksessä ja sitten sateesta sulana nesteenä pintaan. Kun Day ja hänen kollegansa tutkivat sitä, he huomasivat, että lasinäytteistä oli lopussa sinkkiä ja muita haihtuvia alkuaineita – joiden tiedetään haihtuvan äärimmäisessä kuumuudessa ja paineessa – riippuen siitä, kuinka kaukana ne olivat nollasta.
Heidän tutkimuksensa mukaan, joka julkaistiin vuonna Tiede edistyy 8. helmikuuta 2017 10-250 metrin (30-800 jalan) etäisyydeltä räjäytyspaikalta otetut triniittinäytteet olivat kuluneet paljon enemmän kuin kaukaa otetut näytteet. Lisäksi jäljelle jääneet sinkin isotoopit olivat raskaampia ja vähemmän reaktiivisia kuin muissa.
Sitten he vertasivat näitä tuloksia kuun kivillä tehtyihin tutkimuksiin, jotka osoittivat samanlaista haihtuvien alkuaineiden ehtymistä. Tämän perusteella he päättivät, että Kuussa oli samanlaisia lämpö- ja paineolosuhteita, jotka saivat nämä alkuaineet haihtumaan. Tämä on yhdenmukainen sen teorian kanssa, että menneisyydessä tapahtui valtava isku, joka muutti Kuun pinnan magman valtamereksi.
Valtava vaikutus on saattanut muodostaa Kuun, mutta muut suuret iskut ovat saattaneet määrittää Maan ja muiden planeettojen rakenteen. Kuvan luotto: Joe Tucciarone
Kuten Day selitti UC San Diegossa Lehdistötiedote :
'Tulokset osoittavat, että haihtuminen korkeissa lämpötiloissa, kuten planeetan muodostumisen alussa, johtaa haihtuvien alkuaineiden häviämiseen ja raskaiden isotooppien rikastumiseen tapahtumasta jäljelle jääneissä materiaaleissa. Tämä on ollut tavanomaista viisautta, mutta nyt meillä on kokeellisia todisteita sen osoittamiseksi.
Vaikka vallitseva teoria 1980-luvulta lähtien on ollut jättimäisen vaikutuksen hypoteesi, keskustelu on jatkunut ja uusien löydösten kohteena. Esimerkiksi takaisin sisään tammikuuta 2017 , uusi tutkimus julkaistiin vuonnaLuonnon geotiede– jota johti Raluca Rufu Weizmann Institute of Science Rehovotissa, Israelissa – osoitti, että Kuu saattoi olla seurausta monista pienemmistä törmäyksistä.
Tietokonesimulaatioiden avulla Weizmann-tiimi havaitsi, että useat pienet törmäykset olisivat saattaneet muodostaa Maan ympärille monta kuuta, jotka olisivat sitten yhdistyneet muodostaen Kuun. Mutta osoittamalla, että haihtuvat elementit reagoivat samanlaisiin lämpöön ja paineeseen riippumatta siitä, missä reaktio tapahtuu, Day ja hänen kollegansa ovat tarjonneet joitain vankkoja todisteita, jotka viittaavat yhteen vaikutustapahtumaan.
Tämä tutkimus on vain uusin sarjassa, joka auttaa Maan tiedemiehiä asettamaan rajoituksia sille, milloin ja miten Kuu muodostui, mikä myös auttaa meitä ymmärtämään paremmin aurinkokunnan ja sen muodostumisen historiaa.
Lisälukemista: Tiede edistyy , UCSD