Findings Cast Doubt on Moon Origins

 Findings Cast Doubt on Moon Origins

Cosmic Collisions Space Show/Rose Center for Earth and Space/AMNH

Spectacular. New research sheds light on how the moon formed.

The moon, that giant lump of rock that has fascinated poets and scientists alike, may be about to get even more interesting. A new analysis of isotopes found in lunar minerals challenges the prevailing view of how Earth's nearest neighbor formed.

Most scientists believe Earth collided with a hypothetical, Mars-sized planet called Theia early in its existence, and the resulting smash-up produced a disc of magma orbiting our planet that later coalesced to form the moon. This is called the giant impact hypothesis. Computer models indicate that, for the collision to remain consistent with the laws of physics, at least 40% of the magma would have had to come from Theia.

One way to test the hypothesis is to look at the isotopes of particular elements in rocks returned from the moon. Atoms of most elements can occur in slightly different forms, called isotopes, with slightly different masses. Oxygen, for example, has three isotopes: 16O, 17O and 18O, indicating differences in the number of neutrons each nucleus contains. Compare any two samples of oxygen found on Earth and you'll find the proportions of 16O, 17O and 18O isotopes are almost identical in the two samples. The proportions found in samples from meteorites and other planets like Mars, however, are usually different. So if you find that a sample has the same oxygen isotope composition as one from Earth, then it's very likely the sample came from our world.

Previous research has established that the oxygen isotope composition of lunar samples is indistinguishable from that of Earth. Since 40% of the moon is supposed to have come from Theia (which presumably would have had a different isotope composition), this might spell trouble for the giant impact hypothesis. But it's possible that Earth may have exchanged oxygen gas with the magma disk that later formed the Moon shortly after the collision, explaining why the results are the same.

In the new research, published online today in Nature Geoscience, geochemists led by Junjun Zhang at the University of Chicago in Illinois, together with a colleague at the University of Bern in Switzerland, looked at titanium isotopes in 24 separate samples of lunar rock and soil. The proportion of 50Ti to 47Ti is another good indicator of whether a sample came from Earth, and, just as with oxygen, the researchers found  the moon's proportion was effectively the same as Earth's and different from elsewhere in the solar system
Zhang explains that it's unlikely Earth could have exchanged titanium gas with the magma disk because titanium has a very high boiling point. "The oxygen isotopic composition would be very easily homogenized because oxygen is much more volatile, but we would expect homogenizing titanium to be very difficult."

So, if the giant impact hypothesis doesn't explain the moon, how did it get there? One possibility is that a glancing blow from a passing body left Earth spinning so rapidly that it threw some of itself off into space like a shot put, forming the disk that coalesced into the moon. This would explain why the moon seems to be made entirely of Earth material. But there are problems with this model, too, such as the difficulty of explaining where all the extra angular momentum went after the moon formed, and the researchers aren't claiming to have refuted the giant impact hypothesis.

Planetologist Matthias Meier of Lund University in Sweden, who was not involved in the new study, finds the research persuasive, but he's not ready to give up on the giant impact hypothesis either. "I think the general idea of having an impact forming a disk and this disk then forming a moon is probably right," he says, "but this paper shows us that we still don't understand exactly what the mechanism is, and there is a lot of work to be done in that field."

http://news.sciencemag.org/2012/03/findings-cast-doubt-moon-origins


ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ ΑΥΤΟΜΑΤΑ ΑΠΟ GOOGLE
 όποιος από τούς φίλους μας θέλει καί μπορεί 
νά μεταφράσει τό κείμενο,   άς στείλει e-mail στό 
stavretta008@hotmail.com
Ευχαριστούμε εκ τών προτέρων.

Τα ευρήματα εγείρουν αμφιβολίες για Moon Origins

Κοσμικές συγκρούσεις Space Show / Κέντρο Rose για τη Γη και το Διάστημα / AMNH

Spectacular. Νέα έρευνα ρίχνει φως στο πώς η Σελήνη σχηματίστηκε.

Το φεγγάρι, το γιγαντιαίο κομμάτι βράχου που έχει συναρπάσει τους ποιητές και τους επιστήμονες όσο μπορεί να είναι για να πάρει ακόμη πιο ενδιαφέρουσα. Μια νέα ανάλυση των ισοτόπων βρίσκονται στο σεληνιακό ορυκτά αμφισβητεί την επικρατούσα άποψη για το πώς πλησιέστερο γείτονα της Γης σχηματίστηκε.

Οι περισσότεροι επιστήμονες πιστεύουν Γη συγκρούστηκε με ένα υποθετικό, τον Άρη πλανήτη που ονομάζεται Θεία νωρίς την ύπαρξή του, και η προκύπτουσα smash-up παράγει δίσκο του μάγματος σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη μας, που  αργότερα συγχωνεύτηκαν για να σχηματίσουν το φεγγάρι . Αυτό ονομάζεται ο γίγαντας υπόθεση επιπτώσεις. Τα μοντέλα των υπολογιστών δείχνουν ότι, για τη σύγκρουση να παραμείνει συνεπής με τους νόμους της φυσικής, τουλάχιστον το 40% του μάγματος θα έπρεπε να έρθει από την Θεία.

Ένας τρόπος για να ελεγχθεί η υπόθεση είναι να δούμε τα ισότοπα των συγκεκριμένων στοιχείων σε βράχους επέστρεψε από το φεγγάρι. Άτομα περισσότερα στοιχεία μπορεί να συμβεί σε ελαφρώς διαφορετικές μορφές, που ονομάζονται ισότοπα, με ελαφρώς διαφορετικές μάζες. Οξυγόνο, για παράδειγμα, έχει τρία ισότοπα: 16 Ο, 17 Ο και 18 Ο, υποδεικνύοντας διαφορές στον αριθμό των νετρονίων κάθε πυρήνας περιέχει. Συγκρίνετε όλα τα δύο δείγματα του οξυγόνου που βρέθηκαν στη Γη και θα βρείτε τις αναλογίες των 16 O, 17 O και 18 O ισότοπα είναι σχεδόν ταυτόσημες στα δύο δείγματα. Οι αναλογίες που βρέθηκαν σε δείγματα από μετεωρίτες και άλλους πλανήτες όπως ο Άρης, όμως, είναι συνήθως διαφορετικές. Έτσι, αν διαπιστώσετε ότι ένα δείγμα έχει την ίδια σύνθεση ισοτόπων οξυγόνου ως ένα από τη Γη, τότε είναι πολύ πιθανό το δείγμα προήλθε από τον κόσμο μας.

Προηγούμενη έρευνα έχει αποδείξει ότι η σύνθεση των ισοτόπων οξυγόνου σεληνιακά δείγματα δεν διαφέρει από εκείνη της Γης. Από το 40% της σελήνης υποτίθεται ότι προέρχονται από την Theia (που κατά πάσα πιθανότητα θα είχε διαφορετική σύνθεση ισοτόπων), αυτό θα μπορούσε να σημάνει προβλήματα για το γιγαντιαίο υπόθεση επιπτώσεις. Αλλά είναι δυνατό ότι η Γη μπορεί να έχουν ανταλλάξει αερίου οξυγόνου με το δίσκο μάγμα που αργότερα σχημάτισε το φεγγάρι λίγο μετά τη σύγκρουση, εξηγεί γιατί τα αποτελέσματα είναι τα ίδια.

Στη νέα έρευνα, που δημοσιεύθηκε online σήμερα στο περιοδικό Nature Geoscience , γεωχημικούς με επικεφαλής τον Junjun Zhang στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο στο Ιλινόις, μαζί με έναν συνάδελφό του στο Πανεπιστήμιο της Βέρνης στην Ελβετία, εξέτασαν τα ισότοπα του τιτανίου σε 24 ξεχωριστά δείγματα των σεληνιακών πετρωμάτων και του εδάφους . Το ποσοστό του 50 Ti σε 47 Ti είναι μια άλλη καλή ένδειξη του κατά πόσον ένα δείγμα προήλθε από τη Γη, και, όπως και με το οξυγόνο, οι ερευνητές διαπίστωσαν ποσοστό του φεγγαριού ήταν ουσιαστικά η ίδια με της Γης και διαφορετικό από άλλα μέρη του ηλιακού συστήματος . Zhang, εξηγεί ότι είναι απίθανο Γη θα μπορούσε να ανταλλαγεί αερίου τιτανίου με το δίσκο μάγματος, επειδή τιτάνιο έχει ένα πολύ υψηλό σημείο βρασμού. «Η ισοτοπική σύνθεση του οξυγόνου θα είναι πολύ εύκολα να ομογενοποιηθεί επειδή το οξυγόνο είναι πολύ πιο ασταθείς, αλλά θα περιμέναμε ομογενοποίηση του τιτανίου να είναι πολύ δύσκολο."

Έτσι, αν ο γίγαντας υπόθεση των επιπτώσεων δεν εξηγεί το φεγγάρι, πώς θα φτάσουμε εκεί; Μια πιθανότητα είναι ότι ένα φοβερό πλήγμα από διερχόμενο σώμα άφησε τη Γη περιστρέφεται τόσο γρήγορα που έριξε μερικά από μόνη της στο διάστημα σαν σφαιροβολία, σχηματίζοντας το δίσκο που συγχωνεύτηκαν στο φεγγάρι. Αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί το φεγγάρι φαίνεται να είναι κατασκευασμένα εξ ολοκλήρου από υλικά της Γης. Αλλά υπάρχουν προβλήματα με αυτό το μοντέλο, επίσης, όπως η δυσκολία του να εξηγήσει, όπου όλα τα επιπλέον στροφορμή πήγε μετά το φεγγάρι σχηματίστηκε, και οι ερευνητές δεν ισχυρίζονται ότι έχουν αντικρούσει το γιγάντιο υπόθεση επιπτώσεων.

Planetologist Matthias Meier του Πανεπιστημίου Lund στη Σουηδία, ο οποίος δεν συμμετείχε στη νέα μελέτη, η έρευνα βρίσκει πειστική, αλλά δεν είναι έτοιμος να εγκαταλείψει την γιγαντιαία υπόθεση αντίκτυπο είτε. «Νομίζω ότι η γενική ιδέα του να έχουν αντίκτυπο στη δημιουργία ενός δίσκου και αυτό το δίσκο, στη συνέχεια, σχηματίζοντας ένα φεγγάρι είναι πιθανώς σωστό," λέει, "αλλά αυτό το έγγραφο μας δείχνει ότι ακόμα δεν κατανοούν ακριβώς τι είναι ο μηχανισμός, και δεν υπάρχει πολλή δουλειά που πρέπει να γίνει σε αυτόν τον τομέα. "


news.sciencemag.org




ΔΕΣ ΑΥΤΟ...

 Beans