Az eltűnt bolygó rejtélye: hogyan született a Hold

A Hold keletkezésének legnépszerűbb magyarázata szerint egy ősi, Theia nevű bolygó nagyjából 4,5 milliárd évvel ezelőtt ütközött a Földdel. Ez a katasztrofális esemény egyrészt elpusztította Theiát, másrészt a Föld köpenyének jelentős részét is megolvasztotta, és óriási törmeléket lökött ki az űrbe – ebből formálódott később a Hold. Különösen fontos, hogy máig rejtély volt, honnan származott Theia, és pontosan miből állt.

Az új nyomok a múltból

A hetvenes években felvetett eredeti elképzelés szerint a Hold főként Theia anyagából keletkezett. Ebből adódóan jelentős kémiai eltéréseket kellett volna találnunk a Föld és a Hold között, ehhez képest ma már tudjuk: a két égitest anyagösszetétele szinte azonos, messze közelebb áll egymáshoz, mint két független bolygóé. Egy friss kutatás ezért visszanyúlt azokhoz a nehézfémekhez (molibdénhez és vashoz), amelyek a Theia–Föld-ütközés nyomán maradtak vissza. Mivel ezek az elemek eredetileg a Föld magjában kellett volna koncentrálódniuk, a köpenyben található vas ma már Theiától származhat.

Titkokat rejtő kőzetek és vasizotópok

Thorsten Kleine és csapata 15 földi kőzetet, valamint hat Apollo-misszióból származó holdi mintát vizsgált meg, főként a vasizotóp-összetételre fókuszálva. Ezek egészen apró különbségeket mutatnak, amelyek alapján következtetni lehet az égitestek származási helyükre. Emellett molibdén- és cirkóniumizotópokat is mértek, hogy pontosabb képet kapjanak Theia méretéről és összetételéről. Az eredményeket meteoritmintákkal is összevetették, hogy a bolygó eredetét meghatározzák.

Az elveszett bolygó születési helye

A legújabb eredmények végül arra utalnak, hogy Theia egy fémmaggal rendelkező, sziklás bolygó lehetett, amely valószínűleg a Föld tömegének 5–10 százalékát tette ki. A mérések tanúsága szerint az ún. belső Naprendszerben, vagyis a Naptól a Földnél is közelebb keletkezett, ahol a nehézfémek, például a molibdén, gyakrabban fordulnak elő.

Új távlatok a kutatásban

Ebből adódóan nemcsak Theia születéséről, hanem a Föld–Hold-rendszer fejlődéséről is többet tudhatunk meg. Az elemzések kivételesen precíz vasizotóp-méréseken alapulnak, lehetővé téve a Hold és a Föld eredetének pontosabb feltárását. A kutatók a jövőben további holdi minták mellett más izotópokat is vizsgálni fognak, hogy újabb részleteket fedjenek fel múltunkból. Az Apollo-missziókból származó minták továbbra is kiemelten fontosak: ezek őrzik meg a Naprendszer hajnalának legérdekesebb titkait a következő generációk számára is.

2025, adminboss, www.scientificamerican.com alapján