Ytterligare en ledtråd funnen om månens ursprung

 

I en studie som nyligen publicerats i tidskriften Science Advances rapporterar en forskargrupp ett resultat som visar att månen fått ädelgaserna helium och neon från jordens mantel. Upptäckten lägger till den redan starka troligheten till teorin att månen bildades genom en massiv kollision mellan jorden och en annan himmelsk kropp än mer trolig. Se bild ovan och text längst ned i detta inlägg.

Under sin doktorandforskning vid ETH Zürich analyserade Patrizia Will sex prover av månmeteoriter från en insamling från Antarktisk erhållna från NASA. Meteoriterna består av basaltsten som bildades när magma vällde upp från månens inre och snabbt svalnade. Magman förblev täckt av ett basaltskikt efter bildningen vilket skyddade den från kosmisk strålning och solvind. Kylningsprocessen resulterade i bildandet av månglaspartiklar i  mineraler i magman. Will med team upptäckte att glaspartiklarna innehåller solgasernas kemiska fingeravtryck (isotopsignaturer): helium och neon från månens inre.

Resultatet stöder starkt att månen fått dessa ädelgaser som är inhemska på jorden (vid den krasch planeten Theia gjorde med Jorden som resulterade i månen). "Att hitta solgasers isotopsignatur vilket nu skett för första gången, i basaltiska material från månen som inte är relaterade till någon exponering av månytan var ett spännande resultat", säger Will. 

Utan ett skydd av en atmosfär kastas sten ut från månen vid asteroidnedslag på månen och bitar har i alla tider ibland träffat jorden och en del hamnade till slut på Antarktis där de lättast hittas i isen. Så småningom hamnade som sagt dessa stenfragment på jorden i form av meteoriter. Många av de meteoritprover som plockas upp kommer från upphittare i öknarna i Nordafrika eller  som här i den "kalla öknen" i Antarktis där de är lättare att upptäcka i isen. 

 I Noble Gas Laboratory i ETH Zürich finns en toppmodern ädelgasmasspektrometer vid namn "Tom Dooley".  Med hjälp av Tom Dooley kunde forskargruppen mäta glaspartiklar under millimeters storlek i meteoriterna och utesluta solvind som källa till de detekterade gaserna. Heliumet och neonet som de upptäckte var i ett mycket högre halt än väntat.

Tom Dooley är så känslig att det är det enda instrument i världen som kan detektera minimala koncentrationer av helium och neon. Det användes för att upptäcka dessa ädelgaser i kornen i den 7 miljarder år gamla Murchison-meteoriten vilket är den äldst kända meteoriten vi känner till på jorden. 

Att veta var man ska leta i NASA:s stora samling av cirka 70000 godkända meteoriter är ett stort steg framåt. "Jag är starkt övertygad om att det kommer att bli en kapplöpning om att studera tunga ädelgaser och isotoper i meteorit material", säger ETH Zürichprofessor Henner Busemann, expert inom området utomjordisk ädelgasgeokemi. Han räknar med att forskare kommer att söka efter ädelgaser som xenon och krypton som är mer utmanande att identifiera. De kommer också att söka efter andra flyktiga element som väte eller halogener i månmeteoriterna. Alla vill vara först med nya upptäckter (min anm.).

Busemann säger, "Även om sådana gaser inte är nödvändiga för livsformer skulle det vara intressant att veta hur några av dessa ädelgaser överlevde månens brutala och våldsamma bildning. Denna kunskap skulle hjälpa forskare inom geokemi och geofysik att skapa nya modeller som visar mer generellt hur sådana flyktiga element kan överleva vid planetbildning, i vårt solsystem och bortom vårt.

Ovan bild från vikipedia visar en animation av händelsen där den hypotetiska planeten Theia kolliderar med jorden och resulterar månen. På bilden är varje steg i animationen (före kollisionen) ett år medan jorden hela tiden befinner sig i samma position.