約45億年前、火星ほどの大きさの何かが新しく形成された地球と衝突し、巨大な爆発を引き起こしました。 この物体は地球と融合しただけでなく、月になった物質の一部を捨てたと考えられています。
この話は巨大衝突仮説として知られています。 火星の大きさの物体はシーアと呼ばれます。 そして今、科学者たちは月にシーアの痕跡を見つけたと信じています。
巨大な衝突仮説は、長年にわたって月の形成を説明するための好ましいモデルでした。
「このモデルは、地球に比べて月の鉄含有量が少ないことを含む、アポロミッションによって返されたサンプルからの最近の観察を説明することができました」とニューメキシコ大学の研究者は彼らの論文に書いています。
モデルは、月の約70〜90パーセントがシーアに改革されると予測しました。 しかし、アポロの宇宙飛行士によって収集された月のサンプルの酸素同位体は、地上の酸素同位体と非常に類似しており、太陽系の他の物体の酸素同位体とは非常に異なっていました。
考えられる理由の1つは、地球とシーアの組成が似ているということです。 第二に、衝撃の間にすべてが混合されました、それはシミュレーションデータによれば、ありそうにありません。
また、シーアが地球に似た構図を持つ可能性は実際には非常に低いです。 これは、月が主にシーアである場合、その酸素同位体は地球の酸素同位体とは異なる必要があることを意味します。
この密接な類似性は、巨大衝突仮説の主な問題でした。 何年にもわたって、研究者はこれを説明しようとするいくつかの記事を発表してきました。
これは、シーアが地球と融合したという考えが生まれた場所です。 別の研究は、衝突が塵の雲を生成し、それが地球と月に変わったことを示唆しました。 おそらくシーアと地球は互いに非常に接近して形成されたという推測がありました。
科学者のエリック・カノと彼の同僚は別のルートを取りました：月のサンプルの注意深い再分析。
彼らは月で集められたさまざまな種類の岩から多くのサンプルを入手しました-月の岩からの高チタンと低チタンの両方。 月のマントルの反転と呼ばれるプロセス中に上向きに上昇した、高地からのアノソサイトと深部からのノライト。 と火山ガラス。
新しい分析のために、研究チームは標準的な同位体分析技術を修正して、酸素同位体の非常に正確な測定値を取得しました。 そして彼らは何か新しいことを発見しました：この酸素同位体組成は研究されている岩の種類によって異なりました。
「私たちは、岩石学的な違いを無視しながら、月の同位体からのデータを平均化する方法では、地球と月の違いを正確に把握できないことを示しています」と彼らは論文に書いています。
研究者たちは、岩石サンプルの起源が深いほど、地球上のものと比較して酸素同位体が重いことを発見しました。
この違いは、衝撃の間に月の外面だけが押しつぶされて混合され、地球に似ている場合に説明できます。 しかし、月の奥深くでは、シーアの一部は比較的無傷のままであり、その酸素同位体は元の状態に近いままです。
この研究は、これがシーアが太陽系でさらに形成され、月を作り出した大きな衝突の前に内側に移動した可能性があるというかなり正確な証拠であると主張しています。
「明らかに、巨大衝突中の均質化の結果として、シーアの明確な酸素同位体組成が完全に失われたわけではない」と研究者らは結論付けた。
「したがって、この結果は、2つの物体間の酸素同位体の完全な均質化のメカニズムを含む巨大な衝撃モデルの必要性を排除し、月の形成の将来のモデリングの基礎を提供します。」
この研究は、ジャーナルNatureGeoscienceに掲載されました。
出典：写真：(Mark Garlick / Science Photo Library / Getty Images)
