Протягом століть вчені намагаються пояснити, як утворився Місяць. У той час як одні стверджували, що вона утворюється з матеріалу, втраченого Землею від відцентрової сили, інші стверджують, що попередньо сформований Місяць був захоплений силою тяжіння Землі. В останні десятиліття найбільш широко прийнятою теорією була гіпотеза про гігантські впливи, яка стверджує, що Місяць, що утворився після того, як Земля була вражена об'єктом розміру Марса (названий Тея) 4,5 мільярда років тому.
Згідно з новим дослідженням міжнародної групи дослідників, ключ до доказу того, яка теорія є правильною, може виходити з перших ядерних випробувань, проведених тут, на Землі, близько 70 років тому. Вивчивши зразки радіоактивного скла, отриманого з випробувального майданчика «Троїцький» у Нью-Мексико (де була детонована перша атомна бомба), вони визначили, що зразки лунних порід виявили подібне виснаження летючих елементів.
Дослідженням керував Джеймс Дей, професор геознавства Інституту океанографії Скриппса в Каліфорнійському університеті, Сан-Дієго. Разом зі своїми колегами, які приїжджають з Паризького інституту фізики Землі, Центру космічних наук МакДоннелла та космічного центру Джонсона НАСА, - вони дослідили зразки скла, отримані з випробувального майданчика Trinity, щоб визначити їх хімічний склад.
Цей стакан, відомий як триніт, був створений, коли бомба з плутонієм була детонована на полігоні Trinity в 1945 році в рамках проекту Манхеттена. На відстані 350 метрів від нуля землі аркосичний пісок (який складається в першу чергу з кварцових зерен та польового шпату) був перетворений у скло зеленого кольору завдяки сильній спеці та тиску, викликаному масовим вибухом.
Протягом багатьох років вчені вивчали ці поклади скла, за якими вони визначили, що пісок всмоктується під час вибуху, а потім зливається, як розплавлена рідина на поверхню. Коли Дей і його колеги оглянули його, вони відзначили, що зразки скла скріплені цинком та іншими летючими елементами - які, як відомо, випаровуються під сильним теплом і тиском - залежно від того, наскільки вони були від нуля землі.
Згідно з їх дослідженням, яке було опубліковано в Наукові досягнення 8 лютого 2017 року зразки триніту, які були отримані від 10 до 250 метрів (від 30 до 800 футів) від місця вибуху, були виснажені цими елементами набагато більше, ніж зразки, які були взяті далі. Крім того, ізотопи цинку, які залишилися, були більш важкими і менш реагуючими, ніж у інших.
Потім вони порівняли ці результати з дослідженнями, проведеними на місячних скелях, які показали подібне виснаження летючих елементів. Виходячи з цього, вони визначили, що подібні умови тепла та тиску існували свого часу на Місяці, що спричинило випаровування цих елементів. Це узгоджується з теорією про те, що в минулому відбувався масовий вплив, який перетворив поверхню Місяця в океан магми.
Як пояснив День у прес-релізі UC San Diego:
«Результати показують, що випаровування при високих температурах, подібне до початку формування планети, призводить до втрати летких елементів та до збагачення важкими ізотопами, що залишилися від матеріалів події. Це була загальноприйнята мудрість, але тепер ми маємо експериментальні докази, щоб це показати ».
Хоча переважаюча теорія з 1980-х років була гіпотезою про гігантські наслідки, дебати тривають і підлягають новим висновкам. Наприклад, ще в січні 2017 року було опубліковано нове дослідження в Природа Геологія - яким керував Ралука Руфу з Інституту науки Вейцмана в Реховоті, Ізраїль - вказував, що Місяць, можливо, був наслідком багатьох менших зіткнень.
Використовуючи комп’ютерні симуляції, команда Вайцмана виявила, що багаточисельні невеликі удари могли сформувати багато лун навколо Землі, які б потім зрослися для створення Місяця. Але, показавши, що летючі елементи зазнають однакових реакцій на тепло і тиск, незалежно від того, де відбувається реакція, Дей і його колеги запропонували певні вагомі докази, які вказують на одну подію удару.
Це дослідження - лише останнє в серії, яке допомагає вченим Землі обмежувати, коли і як утворюється Місяць, що також допомагає нам краще зрозуміти історію Сонячної системи та її формування.
