Egy kozmikus karambol nyomában
Nagyjából 4,5 milliárd évvel ezelőtt egy Mars-méretű ősi bolygó, a Theia, összeütközött a fiatal Földdel. Az ütközés ereje hatalmas volt: a bolygóköpeny jelentős része megolvadt, és olvadt sziklák felhője lökődött az űrbe – ebből a törmelékből formálódott aztán ki a Hold. Bár a „nagy ütközés” elmélete régóta népszerű magyarázat, eddig rejtély övezte, hogy honnan jött a titokzatos Theia, és pontosan miből állt.
Új elemzések, amelyeket az Apollo-küldetések során begyűjtött holdkőzetekből, földi ásványokból és meteoritokból végeztek, arra utalnak, hogy Theia a Naprendszer belső tartományaiból származhatott – és talán közelebb járt a Naphoz, mint maga a Föld.
Ez azt jelenti, hogy Theia és a proto-Föld valóban szomszédok lehettek, ugyanabból a kozmikus kőporból formálódtak.
Viharos kezdetei a Naprendszernek
Nem egyértelmű, de lehetséges, hogy a Nap születése utáni első 100 millió évben több tucatnyi, sőt akár száznyi bolygókezdemény keringett egymás mellett – a Mars-méretűektől egészen a holdnyi törpebolygókig. Ezek rendszeresen ütköztek, összeolvadtak vagy új pályára kerültek, a Jupiter gravitációs húzása is gyakran befolyásolta sorsukat.
Eközben a Föld és a Hold kémiai összetétele feltűnően hasonló, ami régóta megnehezítette Theia eredetének felkutatását. A mostani vizsgálatokban tudósok olyan kémiai nyomokat kerestek, amelyeket az ütközés hagyott hátra a Föld mélyében: vas- és molibdénnyomokat, amelyek normális esetben a Föld magjába süllyedtek volna, így csak később, vélhetően Theiával együtt kerültek a köpenybe.
Kémiai bizonyítékok – a Hold tanúsága
A kutatók az Apollo–12 és –17 küldetésekből származó hat mintát, tizenöt földi kőzetet (például Hawaiiról) és antarktiszi meteoritokat vettek górcső alá. Az izotóparányokat, főleg a vas izotópjainak apró eltéréseit, valamint molibdén- és cirkóniumjeleket mérték, majd összehasonlították ezeket ismert meteoritok összetételével, hogy visszakövessék Theia eredetét.
Több száz modellezett születési forgatókönyv közül csak az a változat tudta visszaadni a Föld és a Hold kémiai hasonlóságát, amelyben Theia a belső Naprendszer szomszédságában formálódott. A számítások szerint ez a bolygó a Föld tömegének 5–10 százalékát tehette ki, fémből és kőzetből állhatott.
Emellett mind a Föld, mind a Hold olyan anyagnyomot mutat, amely egyik ismert meteoritban sem található meg – talán egy extrém napközeli régióból származik, ahonnan csak kevesek tudtak meteoritként „túlélni”.
Mi maradt még rejtély?
Bár úgy tűnik, hogy a Föld és Theia valóban közeli rokonok voltak, azt továbbra sem tudni, pontosan hogyan keveredtek össze annyira, hogy ma már szinte megkülönböztethetetlenek kémiailag. A végső válasz talán újabb minták elemzésével születhet meg, akár a Vénuszról vagy a Merkúrról gyűjtött kövek vizsgálatával. Addig a Hold eredettörténetének utolsó fejezete továbbra is izgalmas rejtély marad.
