تم إنشاء الأرض والقمر نتيجة اصطدام عملاق بين كوكبين بحجم كوكب المريخ والزهرة. لكن الأبحاث الجديدة تظهر أن الأرض والقمر ربما تكونا بعد وقت طويل - ربما بعد 150 مليون سنة من تكوين النظام الشمسي.
قال تيس داهل ، من معهد نيلز بور في الجامعة: "لقد حددنا أعمار الأرض والقمر باستخدام نظائر التنغستن ، والتي يمكن أن تكشف ما إذا كانت النوى الحديدية وأسطحها الحجرية قد اختلطت معًا خلال التصادم". كوبنهاجن بالتعاون مع البروفيسور ديفيد ج. ستيفنسون من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتيك).
تم إنشاء الكواكب في النظام الشمسي عن طريق الاصطدامات بين الأجنة الكوكبية التي تدور حول شمس الوليد. في التصادمات تجمعت الكواكب الصغيرة معًا وشكلت كواكب أكبر وأكبر. عندما حدث التصادم العملاق الذي شكل الأرض والقمر في نهاية المطاف ، حدث في وقت كان فيه كلا الجسمين الكواكب نواة معدنية (الحديد) وغطاء محيط من السليكات (الصخور). ولكن متى حدث ذلك وكيف حدث؟ وقع التصادم في أقل من 24 ساعة وكانت درجة حرارة الأرض عالية جدًا (7000 درجة مئوية) ، لدرجة أن كل من الصخور والمعادن قد ذاب في التصادم المضطرب. ولكن هل كانت الكتلة الحجرية والكتلة الحديدية مختلطة أيضًا؟
يمكن تأريخ عمر الأرض والقمر من خلال فحص وجود عناصر معينة في عباءة الأرض. Hafnium-182 هي مادة مشعة تتحلل وتحول إلى نظير التنغستن -182. يحتوي العنصران على خصائص كيميائية مختلفة بشكل ملحوظ ، وبينما تفضل نظائر التنغستن الترابط مع المعدن ، يفضل الهافنيوم الارتباط بالسيليكات ، أي الصخور.
يستغرق الأمر 50-60 مليون سنة لكي تتحلل جميع الهافنيوم وتحول إلى تنجستين ، وخلال القمر يصطدم كل المعدن تقريبًا غرق في قلب الأرض. ولكن هل ذهب كل التنغستن إلى القلب؟
لقد درسنا إلى أي مدى يختلط المعدن والصخور معًا خلال الكوكب ليشكلان اصطدامات. باستخدام حسابات نموذج ديناميكي للخلط المضطرب للكتل الصخرية السائلة وكتل الحديد ، وجدنا أن نظائر التنغستن من التكوين المبكر للأرض لا تزال في الوشاح الصخري.
تشير الدراسات الجديدة إلى أن تصادم القمر حدث بعد انحلال كل الهافنيوم بالكامل إلى التنغستن.
"تظهر نتائجنا أن النواة المعدنية والصخور غير قادرين على الاستحلاب في هذه التصادمات بين الكواكب التي يزيد قطرها عن 10 كيلومترات ، وبالتالي فإن معظم النواة الحديدية للأرض (80-99٪) لم تزيل التنغستن من المواد الصخرية في قال الوحل أثناء التكوين ”.
نتيجة البحث تعني أن الاصطدام الذي خلق الأرض والقمر ربما حدث ما يصل إلى 150 مليون سنة بعد تكوين النظام الشمسي ، في وقت متأخر عن 30 مليون سنة كان يعتقد في السابق.
وقد تم نشر نتائج البحث في المجلة العلمية ، Earth and Planetary Science Letters.
من بيان صحفي لجامعة كوبنهاغن.
