Αστροφυσική, Διάστημα Περιβάλλον Ζωή και Γη

Η Γη και η Σελήνη μπορεί να έχουν δημιουργηθεί πιο αργά

Η Γη και η Σελήνη δημιουργήθηκαν ως αποτέλεσμα μιας τεράστιας σύγκρουσης μεταξύ δύο πλανητών στο μέγεθος του Άρη και της Αφροδίτης. Μέχρι τώρα εθεωρείτο ότι αυτό έχει συμβεί, όταν το ηλιακό σύστημα ήταν ηλικίας 30 εκατομμυρίων ετών ή περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Αλλά μια νέα έρευνα δείχνει ότι η Γη και η Σελήνη μπορεί να έχουν δημιουργηθεί πολύ αργότερα – ίσως έως και 150 εκατομμύρια χρόνια μετά το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος.

Share

Η Γη και η Σελήνη δημιουργήθηκαν ως αποτέλεσμα μιας τεράστιας σύγκρουσης μεταξύ δύο πλανητών στο μέγεθος του Άρη και της Αφροδίτης. Μέχρι τώρα εθεωρείτο ότι αυτό έχει συμβεί, όταν το ηλιακό σύστημα ήταν ηλικίας 30 εκατομμυρίων ετών ή περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Αλλά μια νέα έρευνα δείχνει ότι η Γη και η Σελήνη μπορεί να έχουν δημιουργηθεί πολύ αργότερα – ίσως έως και 150 εκατομμύρια χρόνια μετά το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος.

proto_collision

Από τη σύγκρουση μεταξύ της πρωτο-γης και της Θείας σχηματίστηκαν αντίστοιχα η Γη και η Σελήνη πριν 4.500-4.400 εκατομμύρια χρόνια. Και οι δύο πιο πάνω πλανήτες είχαν σιδερένιο πυρήνα όταν συγκρούστηκαν

"Βρήκαμε την ηλικία της Γης και της Σελήνης με ισότοπα βολφραμίου, τα οποία μπορούν να αποκαλύψουν κατά πόσον οι πυρήνες από σίδηρο και οι βραχώδεις επιφάνειες τους αναμείχθηκαν μεταξύ τους, κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης", δήλωσε ο Tais Dahl, από το Ινστιτούτο Niels Bohr στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης.

Οι πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος δημιουργήθηκαν από συγκρούσεις μεταξύ πλανητικών ‘εμβρύων’ που βρίσκονταν σε τροχιά γύρω από το νεογέννητο Ήλιο Στις συγκρούσεις οι μικροί πλανήτες στερεοποιήθηκαν μαζί και σχημάτισαν ολοένα και μεγαλύτερους πλανήτες. Όταν συνέβη η γιγάντια σύγκρουση που διαμόρφωσε τελικά τη Γη και τη Σελήνη, αυτό συνέβη σε μια στιγμή που τα δύο πλανητικά σώματα είχαν έναν μεταλλικό πυρήνα (από σίδηρο) και έναν ευρύτερο μανδύα από πυριτικά άλατα (βράχοι).

Αλλά πότε και πώς συνέβη; Η σύγκρουση έλαβε χώρα σε λιγότερο από 24 ώρες και η θερμοκρασία της Γης ήταν τόσο υψηλή (7000° C), που και οι βράχοι και ο σίδηρος πρέπει να είχαν λιώσει σε αυτή την ταραγμένη σύγκρουση.

Όμως, η βραχώδης μάζα πέτρα καθώς και η μεταλλική μάζα αναμείχθηκαν μεταξύ τους;

Η ηλικία της Γης και της Σελήνης μπορεί να χρονολογηθεί εξετάζοντας την παρουσία ορισμένων στοιχείων στο γήινο μανδύα. Το Άφνιο-182 είναι μια ραδιενεργό ουσία, η οποία διασπάται και μετατρέπεται στο ισότοπο βολφράμιο-182. Τα δύο στοιχεία έχουν σημαντικά διαφορετικές χημικές ιδιότητες και ενώ το βολφράμιο προτιμά να συνδεθεί με μέταλλα, το άφνιο προτιμά να συνδέεται με πυριτικά άλατα, δηλαδή βράχους.

Χρειάζονται 50 με 60.000.000 χρόνια για να διασπαστεί όλο το άφνιο και να μετατραπεί σε βολφράμιο, και κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης που σχημάτισε τη Σελήνη σχεδόν όλα τα μέταλλα βυθίστηκαν στον πυρήνα της Γης.

Όμως όλο αυτό το βολφράμιο πήγε κι αυτό στον πυρήνα;

"Έχουμε μελετήσει σε ποιο βαθμό τα μέταλλα και οι βράχοι αναμίχθηκαν μαζί κατά τη διάρκεια των συγκρούσεων. Με τη χρήση δυναμικών υπολογιστικών μοντέλων για την ταραχώδη ανάμειξη του υγρού βράχου με  μάζες σιδήρου, διαπιστώσαμε ότι τα ισότοπα βολφραμίου από τον πρώιμο σχηματισμό της Γης παραμένουν στον βραχώδη μανδύα,”, αναφέρει ο Tahl.

Οι νέες μελέτες υποδηλώνουν ότι η σύγκρουση που σχημάτισε το φεγγάρι σημειώθηκε αφού όλο το άφνιο είχε διασπαστεί πλήρως σε βολφράμιο.

"Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι οι πυρήνες από μέταλλο και οι βράχοι είναι σε θέση να γαλακτωματοποιηθούν σε αυτές τις συγκρούσεις μεταξύ πρωτο-πλανητών, που η διάμετρος τους να είναι μεγαλύτερη από 10 χιλιόμετρα και, συνεπώς, ότι το μεγαλύτερο μέρος του σιδερένιου πυρήνα της Γης (το 80-99%) δεν απομάκρυνε το βολφράμιο από το βραχώδες υλικό του μανδύα κατά την σύσταση του πλανήτη μας", δήλωσε ο Dahl.

Το αποτέλεσμα της έρευνας προϋποθέτει ότι η σύγκρουση που δημιούργησε τη Γη και τη Σελήνη μπορεί να έχει συμβεί κατά τουλάχιστον 150 εκατομμύρια χρόνια μετά το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος (πριν 4,567 εκατομμύρια χρόνια), δηλαδή πολύ αργότερα από τα 30 εκατομμύρια χρόνια που νομίζαμε προηγουμένως.

Πηγή: Πανεπιστήμιο Κοπεγχάγης

About the author

physics4u

Leave a Comment

Share