Månens opprinnelse:– Jorda kan ha hatt mange små måner

Månen ble til for omkring 4,53 milliarder år siden, 30-50 millioner år etter Solsystemets fødsel. Men dens opprinnelse er fremdeles en gåte for vitenskapen. Denne uken la en gruppe israelske forskere frem nye data som støtter teorien om at Månen kan ha blitt dannet av materiale slynget opp fra Jorden etter en rekke kollisjoner med andre objekter i Solsystemet. Teorien støttes av over tusen datasimuleringer forskerne har gjort, og kan gi en bedre forklaring på Månens sammensetning (som ligner Jordens) enn den rådende hypotesen om ett kjempesmell.

Den vanligste antakelsen i fagmiljøene har siden 70-tallet vært at Månen ble dannet ved en enkeltstående, enorm kollisjon mellom Jorden og et stort objekt. «Én stor kollisjon»-teorien går ut på at Månen ble til ved en enkeltstående, kraftig kollisjon mellom Jorden og den hypotetiske protoplaneten Theia. Theia skal ha sneiet vår egen planet for omkring 4,4 milliarder år siden, og slynget opp store mengder rester som drev ut i rommet og begynte å gå i bane omkring Jorden, før de fant sammen til Månen.

Teorien har imidlertid fått et forklaringsproblem ved analyser av prøver fra Månen, som viser at den ligner mer på Jorden i sammensetning enn teorien om én kollisjon legger opp til.

Les også: Årets første kometer

(Artikkelen fortsetter under bildet)

NASAs kraftige romteleskop Mars Reconnaissance Orbiter, som går i bane omkring Mars, tok 20. november i fjor de to eksponeringene som ble brukt til å lage dette motivet, som viser Månens størrelse relativt til Jorden. Foto: Nasa.

– Jordens dvergmåner

Nå har forskere ved Weizmann-instituttet i den israelske byen Rehovot fremmet en alternativ forklaring, som også tar høyde for de store likhetstrekkene ved Jorden og Månens oppbygging. Solsystemets spede barndom var en kaotisk tid: forskerne har gjennomført flere tusen datasimuleringer av kollisjoner mellom ur-Jorden og objekter med en tiendedel av Jordens størrelse og mindre. Hvert sammenstøt ville ha slynget en ring av fragmenter ut omkring den unge Jorden.

12 mennesker har gått på Månens overflate. Dette bildet er tatt under den andre vellykkede amerikanske månelandingen, Apollo 12 høsten 1969. Foto: Nasa.

Disse kan siden ha klumpet seg sammen til dvergmåner, dannet av materiale slynget opp fra Jorden ved kollisjonene. Disse dvergmånene skal ifølge teorien siden ha kondensert til Månen.

Den nye teorien vil kunne forklare hvorfor prøver fra Månen ligner mer på Jorden enn noe annet i solsystemet, skriver Washington Post. Dersom Månen ble dannet av materiale av mange slike sammenstøt kan det ha «vannet ut» det kjemiske avtrykket av hvert enkelt objekt som traff vår unge planet.

Teorien ble presentert mandag i tidsskriftet Nature Geoscience.

– I solsystemets tidligste dager var det svært mange kollisjoner av denne typen. Derfor er det mer naturlig om flere av dem førte til Månens dannelse enn én enkeltstående, sier Rufu til nyhetsbyrået AFP.

Les også: Fant kilden til mystiske radioglimt

– 20 sammenstøt

Forskerne ved Weizmann-instituttet har anslått at omkring 20 slike mindre sammenstøt måtte til for å bygge Månen. De medgir at ytterligere studier må til før man kan vite hvordan dvergmånene kunne klumpe seg sammen til det større himmellegemet vi kjenner.

Astronauter på Den internasjonale romstasjonen tok dette bildet av Månen i 2004-2005. Jordens horisont og atmosfære ses til venstre på bildet. Foto: NASA

Forskeren Gareth S Collins ved Imperial College London skriver i en kommentarartikkel til studien at det fremdeles gjenstår mye arbeid før man helt kan legge til side teorien om at en enkeltstående, kosmisk kollisjon var det som førte til Månens dannelse.

Hypotesen om mange kollisjoner har vært luftet siden 80-tallet, men ingen har visst om en slik prosess ville føre til et tilstrekkelig antall dvergmåner til å forklare dagens Måne. Denne hypotesen var langt på vei satt til side, men med studien lagt frem mandag ser det ut til at kjempesmell-teorien igjen får konkurranse, skriver Collins.

Med over 1000 datasimuleringer av slike hypotetiske, mindre kollisjoner i urtiden har Rufu og hennes kolleger demonstrert at dvergmåner av en viss størrelse er et forholdsvis vanlig resultat av slike sammenstøt.

Les også: – Åpner en helt ny gren innen fysikken

(Artikkelen fortsetter under bildet)

10. juni 2011 tok Nasas Lunar Reconnaissance Orbiter dette bildet av soloppgangen over Tycho-krateret på Månen.

– Dette er verdt å vurdere

Neste utfordring for Rufus team blir å lage en modell som forklarer hvordan disse mikromånene fant sammen til et større objekt, snarere enn å drive bort eller styrte ned på Jorden.

Men de har allerede fått fagmiljøets oppmerksomhet:

– Jeg applauderer denne gruppen, sier astrofysikeren Robin Canup ved Southwest Research Institute til New Yorker. Canup har vært tilhenger av teorien om at ett stort smell førte til Månens dannelse.

– De har overbevist meg om at dette er verdt å vurdere. Brått fremstår scenariet med flere, mindre kollisjoner like sannsynlig, eller usannsynlig avhengig av ditt perspektiv.

Det har også blitt fremmet andre teorier om Månens dannelse: en går ut på at både Jorden og Månen er dannet ved at partikler i jordbanen klistret seg sammen, og gradvis bygde opp legemene. En annen hevder Månen kom fra et annet sted i solsystemet, og ble innfanget av Jorden. Den første teorien har ikke fullgod forklaring på hvorfor Månen avviker så mye fra Jorden i densitet og sammensetning, mens innfangningsteorien er lite forenlig med Månens nesten sirkelrunde bane, skriver SNL.no.

Øvrige kilder: Wired.

Les også: Dette vil skje dersom en asteroide skulle treffe havet

Den japanske sonden Kaguya gikk i bane rundt Månen fra 2007-2009. I 2008 tok et av HDTV-kameraene ombord dette bildet av jorden som stiger opp over Månens horisont. Foto: JAXA/SELENE/NHK.