Από που μας ήρθε η Σελήνη;

Από την ιστοσελίδα του PhysicsWeb, 3 Ιουλίου 2003

Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι η Σελήνη σχηματίστηκε όταν ένα σώμα στο μέγεθος του Άρη χτύπησε τη Γη. Με το χτύπημα εκτοξεύτηκαν ποσότητες υλικού που μπήκαν σε τροχιά γύρω από τη Γη, ενώ συγχρόνως επήλθε μια επιμήκυνση της περιόδου περιστροφής της γύρω από τον άξονά της στη σημερινή τιμή των 24 ωρών.  

Ως πρόσφατα όμως, οι εκτιμήσεις απέδιδαν στη Σελήνη διάφορες ποσότητες από το  υλικό του σώματος που χτύπησε τη Γη.  Οι εκτιμήσεις αυτές κυμαίνονταν από 1 έως 90%. Τώρα συγκρίνοντας τη σύσταση δειγμάτων από πετρώματα της Γης και της Σελήνης, Γερμανοί αστρονόμοι υπολόγισαν ότι ποσότητα μικρότερη από τα 2/3 του υλικού του σώματος "εισβολέα" συμμετείχε στην κατασκευή της Σελήνης. Επιπλέον υπολόγισαν ότι η Σελήνη πρέπει να έχει ηλικία τουλάχιστον 4,5 δισεκατομμυρίων ετών. (Βλέπε: C Münker και άλλοι 2003 Science 301 84).

Ο Carsten Münker και οι συνεργάτες του στο πανεπιστήμιο του Münster, συνέκριναν την αναλογία μαζών του Νιοβίου (Nb) προς το Ταντάλιο (Ta) σε δείγματα πετρωμάτων από τη Σελήνη, τη Γη, τον Άρη και από μετεωρίτες. Η ομάδα βρήκε τον λόγο Nb/Ta να έχει τιμή 17 για τη Σελήνη, συγκρινόμενη με την τιμή 14 για την Γη. Η αναλογία αυτή στα άλλα δείγματα είχε τιμή περίπου 20, πράγμα που ήταν συμβιβαστό για σώματα του ηλιακού μας συστήματος, όπως αυτό που χτύπησε τη Γη. 

Σύμφωνα με τους ερευνητές, η διαφορά αυτή υποδηλώνει ότι η σύγκρουση που σχημάτισε τη Σελήνη συνέβη κατά τη φάση του σχηματισμού του πετρώδους μανδύα της Γης και του πυρήνα της από σίδηρο. Οι γεωλόγοι μάλιστα πιστεύουν ότι η διαδικασία αυτή επιταχύνθηκε από την κρούση. Κάτω από πολύ υψηλές πιέσεις, το Nb γίνεται "σιδηρόφιλο", κι έτσι αρκετό από το γήινο Nb προσκολλήθηκε στον πυρήνα της Γης καθώς σχηματιζόταν, αφήνοντας τον γήινο μανδύα κάπως φτωχότερο σε Nb. 

Αν η γιγάντια σύγκρουση συνέβη καθώς σχηματίζονταν ο πυρήνας και ο μανδύας, η Γη θα έδινε λοιπόν λίγο Νιόβιο στη Σελήνη. Αλλά ο Münker και οι συνεργάτες του υπολόγισαν ότι η Σεληνιακή αναλογία  Nb/Ta θα ανέβαινε στην παρατηρηθείσα τιμή 17 μόνο αν ποσοστό το πολύ 65% από τη Σεληνιακή μάζα, αποτελείτο από υλικό του σώματος που χτύπησε τη Γη. 

Η θεωρία αυτή, κάνει την ομάδα του Münker να πιστέψει ότι η ηλικία της Σελήνης πρέπει να είναι τουλάχιστον 4,5 δισεκατομμύρια έτη, αφού η ραδιοχρονολόγηση έχει δείξει ότι ο πυρήνας και ο μανδύας της Γης σχηματίστηκαν εκείνη περίπου την εποχή.