A Föld kétszer született - és már azt is tudjuk, hogy mikor

2025 / 03 / 18 / Bobák Zsófia
A Föld kétszer született - és már azt is tudjuk, hogy mikor
Egy óriási erejű becsapódás átalakította a fiatal Földet, és egyúttal létrehozta a Holdat is, egy új tanulmány pedig azt is kiderítette, hogy mikor történt az eset.

Az úgynevezett óriási becsapódás hipotézis (giant-impact hypothesis) szerint a Naprendszer kialakulásának kezdetén, a fiatal, még formálódó Földbe egy másik bolygó csapódott: a Theia, amely a proto-Földnél (vagyis a mai Föld korai, kezdetleges változatánál) valamivel kisebb, vagy vele nagyjából egyező méretű lehetett. A két bolygó találkozása kulcsfontosságú eseményt jelentett, ez az ütközés alakította ki ugyanis a Holdat, és ennek következtében stabilizálódott a Föld keringése, valamint ezután jött létre végleges formája is. A Theia és a proto-Föld karambolja abban az időszakban következett be, mikor a Naprendszer még gyerekcipőben járt, vagyis körülbelül 65 millió éves volt mindössze, összehasonlításképpen: a Naprendszer ma 4,6 milliárd év körüli, egyes számítások szerint 4,5673 milliárd éves.

Arra a kérdésre, hogy a Hold pontosan hogyan is keletkezett, korábban többféle teóriát is alkottak a tudósok - az egyik szerint a Föld annak idején befogta a Holdat, azaz a Hold a Naprendszer egy másik részén formálódott, majd a bolygóhoz közelebb érve, a Föld gravitációs hatása miatt csatlakozott hozzá, és pályára állt körülötte, egy másik teória szerint a Hold a Föld anyagából jött létre, tehát a fiatal, olvadt anyagú, gyorsan forgó bolygó széthasadt, és anyagának egy része kilökődött, majd kialakult belőle a Hold, a harmadik szerint pedig a Föld és égi kísérője nagyjából ugyanabban az időben, egymás közelében készült el, ugyanabból az anyagforrásból.

A legnépszerűbb hipotézisnek azonban az együttes kialakulás elmélete bizonyult, ami szerint egy hozzávetőlegesen Mars méretű bolygóval való gigantikus ütközés a magyarázata a Hold születésének.

A Theia-hipotézis (vagy óriási becsapódás hipotézis) mára széles körben elfogadott koncepcióvá vált, és a kutatók bizonyítékokat is szereztek rá, többek között az Apollo-program során begyűjtött és a Földre visszahozott minták elemzése révén.

Az 1960-as és 1970-es években zajló Apollo-program küldetési alatt összesen 382 kilogrammnyi holdi regolitot jutattak el az űrhajósok a Földre, és a laboratóriumokban azóta is vizsgálják a mintákat, sőt, még több mint fél évszázad után is születnek időnként újabb felfedezések az elemzések során. A Theia-hipotézis helytálló voltát is (többek között) az Apollo-minták segítségével igazolták, miután megállapították, hogy a holdi kőzetek a földitől jelentősen eltérő mennyiségben tartalmaznak bizonyos oxigénizotópokat, ami arra utal, hogy a Hold és a Föld nem ugyanabból az anyagból alakult ki - Holdban valószínűleg több Theiából származó összetevő található.

Azzal kapcsolatban azonban, hogy a grandiózus ütközés pontosan mikor következett be, nem találtak egyértelmű választ a szakértők, emiatt a Hold kora is sokáig kétséges maradt.

A bizonytalanságnak részben éppen az Apollo-minták ágyaztak meg, ezek ugyanis a vizsgálatok szerint 4,35 milliárd éves magmás kőzeteket tartalmaznak, amelyek a Hold kialakulásának korai szakaszáról tanúskodnak, arról az időről, amikor a Theia becsapódása után közvetlenül a Holdat és a Földet is még olvadt anyag borította. Eszerint az ütközés 4,35 milliárd éve történt, vagyis 200 millió évvel a Naprendszer születésének kezdete után.

A feltételezéssel akad egy kis probléma: más bizonyítékok alapján egy teljesen más történet körvonalazódik, amelyekből egy jóval “öregebb” Hold képe bontakozik ki. Ahogy azt Francis Nimmo bolygókutató a Science magazinnak elmondta, a Naprendszer kavargó, forrongó, intenzív eseményei az első 100 millió év végére nagyjából lezajlottak, ezután már egy stabilabb korszak következett, márpedig a Theia becsapódása valószínűleg az első fázisban történt, mikor még a Jupiter és a többi gázóriás vad mozgása és gravitációs ereje hatalmas kőzeteket lökött a belső Naprendszer felé. Ez alapján a Hold korábban alakult ki, nem 4,35 milliárd éve. Később az Apollo-programok egyes mintáinak újbóli elemzései is ezt a feltételezést látszottak alátámasztani: egy ízben a regolit cirkonkrisályainak urántartalmát, máskor a bennük található volfrámizotópokat vizsgálták, és az eredmények mindkét esetben arról árulkodtak, hogy a Hold legalább 4,5 milliárd éves lehet.

Egy újabb kutatás úgy tűnik, pontot tehet a vita végére, és újabb erős bizonyítékot jelent az “öreg-Hold” elmélete mellett. A Max Planck Intézet kutatói a Hold kőzeteinek rubídium és stroncium tartalmát vizsgálták, hogy kiderüljön, az enyhén radioaktív anyag (rubídium) 87-es izotópjának mekkora része alakult át a nem radioaktív stroncium fém izotópjává. Ezt a kormeghatározási módszert gyakran alkalmazzák a különféle ásványok vizsgálatára, a Hold esetében viszont külön nehézséget jelentett annak definiálása, hogy az égitest vajon milyen arányban tartalmaz anyagot a Theiából és a Földből, és a két protobolygót eredetileg milyen rubídium-stroncium tartalom jellemezte. A kutatók végül ezekre a kérdésekre nem tudtak pontos választ adni, de nem is kellett: a számításba vett többféle forgatókönyv közül egy kivételével mindegyik konzekvensen ugyanazt az eredményt adta:

a rubídium/stroncium elemzések alapján a Hold 4,5 milliárd év körüli, azaz a Naprendszer kialakulásának kezdete után 65 ± 20 millió évvel keletkezett.

Ez egyúttal azt jelenti, hogy a Theia-Föld ütközés nagyjából ekkor következett be, tehát a Föld is ekkor született újjá.

A kutatók szerint az Apollo-minták ellentmondásainak rejtélyére is van megoldás: a nagy ütközés után több millió évvel, még egy alkalommal felolvadt a Hold külső kérge, és a 4,35 milliárd éves magmás kőzetek valójában ebből az időből, és nem a Hold születésének korából származnak. Hogy mi okozta a második olvadást, annak magyarázatára egyelőre csak elméletek szolgának, lehetséges például, hogy a Holdra a Nap volt ilyen hatással a Naprendszer életének korai szakaszában, vagy esetleg egy, a holdi Déli-sark-Aitken-medencét létrehozó becsapódás volt a felelős a jelenségért.

(Fotó: NASA, Eugene Cernan, Pixabay)


Továbbra is hódít a párját ritkító hungarikum, ami a jövő tudósait és művészeit adja a világnak
Továbbra is hódít a párját ritkító hungarikum, ami a jövő tudósait és művészeit adja a világnak
Az Országos Tudományos Diákköri Tanács (OTDT) által szervezett Országos Tudományos Diákköri Konferencia (OTDK) sok évtizedes hagyománya mára széles körű népszerűséget ért el, és fontos kiindulási pont lehet a hazai és határon túli tehetségek számára a jövőbeli karrierjük felé vezető úton. A 2025-ös, 37. konferencia előtt az OTDK céljáról és működéséről Prof. Dr. Szendrő Péter örökös elnök úrral és dr. Cziráki Szabinával, az OTDT titkárával beszélgettünk.
Halottnak nyilvánították az űreszközt, ami magyar műszert is vitt a Holdra
Halottnak nyilvánították az űreszközt, ami magyar műszert is vitt a Holdra
Szomorú véget ért az IM-2 küldetés, de a Vízszimatoló működött a Holdon.
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.