Este greu să arunci o privire la o lună plină, atât de diferită de orice alt obiect din cerul nopții și să nu te miri cum s-a format. Oamenii de știință au propus mai multe mecanisme diferite pentru a explica formarea lunii - că provine din materialul aruncat de pe Pământ din cauza forței centrifuge, că a fost deja format când a fost capturat de gravitația Pământului și că Pământul și Luna s-au format împreună în timpul nașterea sistemului solar.
Cu toate acestea, începând din anii '70, experții au început să suspecteze o poveste de creație destul de mai dramatică: că luna s-a format ca urmare a unei coliziuni masive între un protoplanet de mărimea lui Marte și un tânăr Pământ, acum aproximativ 4, 5 miliarde de ani. În această teorie, aproximativ 30 de milioane de ani după ce a început să se formeze Sistemul Solar, protoplaneta mai mică (adesea numită Theia) s-ar fi trântit pe Pământ la aproape 10.000 de mile pe oră, generând o explozie enormă. O mare parte din elementele mai dense ale Theiei, cum ar fi fierul ei, s-ar fi scufundat în miezul Pământului, în timp ce materialul mai ușor al mantalei atât de pe Pământ, cât și de la Theia ar fi fost vaporizat și aruncat pe orbită, în scurt timp să se coalizeze în ceea ce cunoaștem acum ca luna, ținut pe loc. după gravitația Pământului.
Am găsit deja mai multe dovezi indirecte pentru această idee: rocile lunare colectate de Apollo prezintă raporturi de izotopi de oxigen similare cu cele de pe Pământ, iar mișcarea și rotirea lunii indică faptul că are un miez de fier neobișnuit de mic, în comparație cu alte obiecte. în Sistemul Solar. Am observat chiar și curele de praf și gaz în jurul stelelor îndepărtate care s-au format probabil în coliziuni similare între corpurile stâncoase.
Acum, oamenii de știință de la Washington University din St. Louis și din alte părți, care raportează astăzi în Nature, au descoperit un tip complet nou de dovadă pentru această teorie a formării lunii. Cercetătorii au examinat îndeaproape 20 de probe diferite de rocă lunară colectate din locații îndepărtate de pe lună în timpul misiunilor Apollo și au descoperit primele dovezi fizice directe ale tipului de eveniment de vaporizare masivă care ar fi însoțit impactul ipotezat.
O imagine transversală cu lumină transmisă polarizată a unei roci lunare, în care oamenii de știință au găsit un exces de izotopi de zinc mai grei. (Imagine de J. Day) Cercetând rocile lunare, geochimiștii au descoperit o semnătură moleculară a vaporizării în tipul de izotopi de zinc înglobate în probe. Mai exact, au detectat o ușoară neregularitate a cantității de izotopi de zinc mai grei, comparativ cu cei mai ușori.
Singura explicație realistă pentru acest tip de distribuție, spun ei, este un eveniment de vaporizare. Dacă Theia s-a ciocnit cu Pământul de miliarde de ani în urmă, izotopii de zinc din norul de vaporizare rezultat s-ar fi condensat în luna care se formează rapid într-un mod foarte particular.
„Când o rocă este topită și apoi evaporată, izotopii ușori intră în faza de vapori mai rapid decât izotopii grei”, spune geochimia Universității Washington, Frédéric Moynier, autorul principal al lucrării. „Terminați cu un vapor îmbogățit în izotopii ușori și un reziduu solid îmbogățit în izotopii mai grei. Dacă pierdeți vaporii, reziduurile se vor îmbogăți în izotopii grei în comparație cu materialul de pornire. "
Cu alte cuvinte, vaporii care ar fi scăpat în spațiu ar fi bogat disproporționat în izotopii de zinc ușor, iar roca lăsată în urmă ar avea un exces de grele. Exact asta a găsit echipa în rocile lunare pe care le-au examinat. Pentru a consolida studiul, s-au uitat și la rocile de pe Marte și Pământ, comparând distribuția izotopilor în fiecare probă - iar excesul de izotopi grei din rocile lunare a fost de zece ori mai mare decât cel al celorlalte.
Desigur, studiul nu este o dovadă definitivă a faptului că luna s-a format dintr-o coliziune, dar spre deosebire de dovezile circumstanțiale anterioare, este dificil să vină cu o teorie alternativă care să explice semnătura găsită în roci. Nu putem să ne întoarcem cu 4, 5 miliarde de ani ca să știm cu siguranță, dar suntem mai aproape ca niciodată să știm exact cum planeta noastră a sfârșit cu luna sa.
