A legszélesebb körben elfogadott elmélet szerint a Hold körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt képződött, amikor egy Theia nevű Mars méretű tárgy ütközött a Földdel (más néven: az Óriás Impakt Hipotézis). Ez az ütés jelentős mennyiségű hulladékot dobott fel, amelyek fokozatosan összeolvadtak, hogy a Föld egyetlen természetes műholdját képezzék. Ennek az elméletnek az egyik leglátványosabb bizonyítéka, hogy a Föld és a Hold összetételében rendkívül hasonló.
A számítógépes szimulációkkal foglalkozó korábbi tanulmányok azonban kimutatták, hogy ha a Holdot óriási ütés hozta létre, akkor több anyagnak kellett volna megtartania magát az ütközőt. De a New Mexico University egy csoportjának egy új tanulmánya szerint lehetséges, hogy a Föld és a Hold nem olyan hasonlóak, mint azt korábban gondoltuk.
A megállapításokat leíró, a „Föld és a Hold különféle oxigénizotóp-összetételei” című tanulmány a közelmúltban jelent meg a folyóiratban Természettudomány. A tanulmányt Erick J. Cano és Zachary D. Sharp, az UNM Föld- és Bolygótudományi Tanszékének és Charles K. Shearer, az UNM Meteorológiai Intézetének végezték.
Az az elmélet, hogy a Föld és a Hold egykor egyetlen test volt, a XIX. Század óta létezik. A tudósok azonban csak addig, amíg az Apollo űrhajósai vissza nem hozták a sziklamintákat, bizonyították, hogy a Föld és a Hold együtt alakultak. Ezek a minták azt mutatták, hogy a Földhez hasonlóan a Hold szilikát ásványokból és fémekből áll, megkülönböztetve egy fém magját és a szilikát köpenyt és kéregét.
Noha a Hold kevesebb vasat tartalmaz és kevesebb a könnyebb elemek szempontjából, az Óriás Hipotézis ezt meglehetősen jól magyarázza. A vasat, amely egy különösen nehéz elem, a Föld visszatartotta, míg az ütés hő- és robbanási ereje miatt a könnyebb elemek felforródtak és az űrbe kerültek. A Föld és Theia többi anyagát ezután lehűtötték, majd összekeverték, hogy a Földet és a Holdot képezzék, ahogy ma ismerjük őket.
Ez az elmélet megmagyarázza azt a sebességet és természetet is, amellyel a Hold kering a Földön; különösen az, hogy mennyire van az árapály szoros kapcsolatban a bolygónkkal. A számítógépes szimulációkat magában foglaló korábbi tanulmányok azonban kimutatták, hogy ebben a forgatókönyvben a Hold nagyjából 80% -ának Téziából származó anyagból kell állnia.
Ez komoly kérdést vet fel a csillagászok és a geológusok számára, és különféle elméleteket fejlesztettek ki ennek magyarázata érdekében. Az egyik forgatókönyv szerint Theia összetételében hasonló volt a Földhöz, ami magyarázza, hogy a Föld és a Hold miért tűnnek hasonlónak. Egy másik esetben az anyagok keverése nagyon alapos volt, annyira, hogy a Föld és a Hold is megtartják Theia elemeit.
Sajnos, ezek a magyarázatok vagy nem egyeztethetők össze azzal, amit a Naprendszerről tudunk, vagy a saját elméleti problémáikkal szembesülnek. Hogy rávilágítson erre, Cano és kollégái kulcsfontosságú inkonzisztenciát tekintettek az óriási hatás hipotézisével. Alapvetõen, amikor a tudósok megvizsgálták az Apollo Hold kőzetmintáit, megfigyelték, hogy az oxigén izotóp értékei gyakorlatilag megegyeznek az itt a Földön található sziklákban található értékekkel.
Ha az Óriás Impact Hipotézis helyes, akkor a Föld és a Hold elődeinek vagy azonos értékei voltak, vagy pedig az ütközés után kiterjedt homogenizációra került sor. Ennek megoldására Cano és kollégái nagy pontosságú oxigénizotóp-elemzést készítettek számos különféle holdi kőzetre. Azt találták, hogy a holdi kőzetek magasabb koncentrációjú könnyebb oxigén izotópokat mutattak, mint a Föld.
Ezenkívül a különbségek növelik a kéregből a köpenybe vezető mélyebb szondákat. Ezt tulajdonítják annak a ténynek, hogy a kéreg ott van, ahol a Föld és a Theia törmeléke összekeveredne, míg a belső tér a Theiából származó anyag koncentráltabb lenne. Amint azt tanulmányukban összefoglalják:
„A holdi minták oxigénizotóp-értékei korrelálnak a litológiával, és azt javasoljuk, hogy a különbségek magyarázhatók az ütés által generált izotópos, könnyű gőzök és a korai holdi magma-óceán legkülső részének keverésével. Adataink azt sugallják, hogy a mély hold köpenyéből származó minták, amelyek izotópos szempontból nehézek a Földhez képest, olyan izotópösszetétellel rendelkeznek, amelyek a legmegfelelőbben reprezentálják a Theia proto-hold ütközőt. "
Összefoglalva: a csoport kutatási eredményei azt mutatják, hogy a Föld és Theia összetételében nem voltak hasonlóak, ami az első végleges bizonyíték arra, hogy Theia valószínűleg távolabb esett a Naptól, mint a Föld. Hasonlóan, munkájuk azt mutatja, hogy Theia és a Föld különféle oxigénizotóp-összetételét nem teljesen homogenizálta a holdképző hatás.
Ez a tanulmány emlékeztet arra a kutatásra, amelyet a közelmúltban a Yale és a Tokiói Technológiai Intézet egy csoportja végzett. Munkájuk szerint a Föld még mindig egy forró magmagolyó volt, amikor a holdképző hatás megtörtént. Ez tette lehetővé Theia anyagának elvesztését az űrbe, miközben a Föld anyagai gyorsan összeolvadtak, hogy megteremtsék a Holdot.
Az a kérdés, hogy a Theiából származó anyagot elvesztették-e az űrben, vagy megőrizték-e a Hold belső részeként, az a kérdés, amelyet a tudósok az elkövetkező években elvégzendő sok minta-visszatérési missziónak köszönhetően jobban meg tudnak vizsgálni. Ide tartozik a NASA, amely űrhajósokat küld vissza a holdfelszínre (Artemis projekt) és több Kína által küldött rover (Chang'e 5 és Chang'e 6 küldetések).
Ezekre és más rejtélyekre, amelyek a Föld egyetlen műholdat tartalmaznak, nagy esély van arra, hogy hamarosan megválaszolják!
