Zrození Měsíce: Izotopy prozrazují, odkud přiletěla protoplaneta Theia
Nová analýza izotopů z pozemských i lunárních hornin odhaluje, že protoplaneta Theia, která dala vzniknout Měsíci, se zrodila ve stejné části Sluneční soustavy jako dávná Země.
Před zhruba 4,5 miliardami let narazila do rané Země protoplaneta zvaná Theia. Tato obří srážka protoplanetu zcela rozmetala, roztavila velké části zemského pláště a vyvrhla do okolního prostoru obrovské množství hmoty, ze které se následně zformoval Měsíc.
Po desetiletí vědci řeší otázku, odkud Theia pocházela a z čeho se skládala. Nový výzkum nabízí překvapivě jednoduchou odpověď: Theia podle vědců vznikla prakticky „za rohem“ – v samém nitru vnitřní Sluneční soustavy.
Jako vejce vejci
Původní model vzniku Měsíce ze 70. let předpokládal, že náš souputník je tvořený převážně materiálem z Theiy. Jenže to by znamenalo, že by Měsíc a Země museli mít odlišné chemické složení. Všechny dosavadní analýzy ale opakovaně ukazují, že Země a Měsíc jsou si mnohem podobnější, než by dvě samostatně vzniklá tělesa měla být.
Nová studie publikovaná v časopisu Science se proto zaměřila na stopové prvky, které Theia měla zanechat během srážky se Zemí – molybden, železo a zirkonium. Tyto prvky se běžně hromadí v jádru, a pokud jsou zastoupeny v plášti, musely by pocházet z Theiy.
Tým vedený Thorstenem Kleinem z Max-Planckova institutu analyzoval 15 pozemských hornin a šest lunárních vzorků získaných v rámci misí Apollo. Vědci se zaměřili na izotopy železa – jemné variace prvků, které se mezi jednotlivými tělesy Sluneční soustavy sice liší jen nepatrně, ale zato velmi charakteristicky. Teprve nedávno se podařilo tyto miniaturní rozdíly změřit s dostatečnou přesností.
Sousedka od vedle
Vědci zkombinovali izotopická data železa, molybdenu a zirkonia a porovnali je s výsledky z 20 meteoritů pocházejících z vnitřní i vnější části Sluneční soustavy. Tím zpětně „dopočítali“ pravděpodobné složení a původ Theiy.
Výsledky ukazují, že Theia byla kamenná protoplaneta s kovovým jádrem, která měla 5–10 % hmotnosti Země. Hlavním zjištěním ale je, že její chemická stopa odpovídá objektům, které vznikly ve vnitřní Sluneční soustavě, v místech, která se nacházejí ještě blíže Slunci než naše planeta. To by také vysvětlovalo, proč je materiál Země a Měsíce tak neobvykle podobný – Theia vznikala v takřka identických podmínkách.
Teze má oporu i v dřívějších výzkumech, které naznačily, že tělesa vznikající blízko Slunce obsahují více těžkých prvků, například molybdenu. Z toho vyplývá, že dodatečné množství těchto prvků v zemském plášti s velkou pravděpodobností pochází právě z dávné Theiy.
