Theia: Ο μυστηριώδης πλανήτης που συγκρούστηκε με τη Γη πριν από 4,5 δισ. χρόνια

Οι επιστήμονες έχουν μια νέα, ανατρεπτική θεωρία για την προέλευση της Σελήνης, και οι υπολογισμοί τους δείχνουν ότι η Γη είχε κάποτε έναν «κρυφό» πλανήτη ακριβώς δίπλα της.

Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι η Σελήνη σχηματίστηκε πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν ένα αντικείμενο στο μέγεθος του Άρη, γνωστό ως Theia συγκρούστηκε με τη Γη.

Η Theia καταστράφηκε ολοσχερώς στη σύγκρουση και σήμερα απομένει μόνο ως ίχνη ορυκτών στον φλοιό της Γης και στη Σελήνη.

Τώρα, επιστήμονες από το Ινστιτούτο Max Planck για την Έρευνα του Ηλιακού Συστήματος λένε ότι ανακάλυψαν επιτέλους τη μυστηριώδη προέλευση του αντικειμένου αυτού. Εξετάζοντας προσεκτικά τη σύνθεση των ορυκτών στη Γη και στη Σελήνη, οι ερευνητές υπολόγισαν πού πιθανότατα σχηματίστηκε η Theia.

Ο επικεφαλής συγγραφέας, Δρ. Timo Hopp, δήλωσε στην Daily Mail:

«Η Theia ήταν πιθανότατα ένα από τις δεκάδες ή εκατοντάδες αρχέγονα πλανητικά σώματα που συγκρούστηκαν μεταξύ τους για να σχηματίσουν τους πλανήτες».

Ο Δρ. Hopp λέει ότι η Theia βρισκόταν κάποτε σε σταθερή τροχιά στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα, λίγο πιο κοντά στον Ήλιο απ’ ό,τι βρίσκεται σήμερα η Γη. Αυτό σημαίνει πως για τα πρώτα 100 εκατομμύρια χρόνια ύπαρξης του ηλιακού συστήματος, η Γη είχε έναν κρυφό «γείτονα» που τώρα έχει εξαφανιστεί ολοκληρωτικά.

Όταν συγκρούστηκε με τη Γη, όλο το υλικό που επέζησε απορροφήθηκε από τη Γη ή τη Σελήνη. Αν κάποια συντρίμμια διέφυγαν, εκτοξεύτηκαν εκτός σταθερής τροχιάς και έχουν εδώ και καιρό χαθεί πέρα από το πεδίο επιστημονικής μελέτης. Έτσι, παρότι οι επιστήμονες θεωρούν ότι η Theia υπήρξε, είναι εξαιρετικά δύσκολο να υπολογιστεί πώς ακριβώς ήταν.

Ωστόσο, όλο το υλικό του ηλιακού συστήματος σήμερα εξακολουθεί να διατηρεί ενδείξεις για την προέλευσή της. Στο επίκεντρο της έρευνας βρίσκονται τα ισότοπα, που είναι διαφορετικές μορφές των χημικών στοιχείων με διαφορετικό αριθμό νετρονίων στον πυρήνα τους.

Οι ερευνητές στην αρχαιολογία εξετάζουν τα επίπεδα ισοτόπων όπως ο Άνθρακας-14 για να υπολογίσουν την ηλικία οργανικών υλικών. Στην αστρονομία, χρησιμοποιείται μια παρόμοια διαδικασία. Όταν σχηματίστηκε το ηλιακό σύστημα, τα ισότοπα των στοιχείων δεν κατανέμονταν ομοιόμορφα. Αυτό σημαίνει ότι τα πετρώματα στα εξωτερικά όρια του συστήματος έχουν διαφορετικές αναλογίες ισοτόπων από εκείνα που σχηματίστηκαν πιο κοντά στον Ήλιο.

Στη μελέτη τους, που δημοσιεύτηκε στο Science, ο Δρ. Hopp και οι συν-συγγραφείς του αξιοποίησαν αυτό το δεδομένο για να εντοπίσουν πού ίσως σχηματίστηκε η Theia.

.«Αδιαχώριστες» η Γη και η Theia, σύμφωνα με τα στοιχεία των επιστημόνων

Πήραν εξαιρετικά ακριβείς μετρήσεις ισοτόπων σιδήρου από πετρώματα της Γης, από σεληνιακά δείγματα των αποστολών Apollo και από αρκετούς αστεροειδείς. Αυτό αποκάλυψε ότι η Σελήνη και η Γη έχουν ίδιες αναλογίες ισοτόπων σιδήρου, επιβεβαιώνοντας όσα είχαν βρεθεί για άλλα στοιχεία. Η ομοιότητα των δειγμάτων σημαίνει ότι η Theia και η πρωτο-Γη αναμείχθηκαν τόσο καλά ώστε έγιναν αδιαχώριστες.

Δυστυχώς, αυτό καθιστά αδύνατο να προσδιοριστεί τι ποσοστό από τη Θεία κατέληξε στη Σελήνη και πόσο ενσωματώθηκε στη Γη. «Η παρόμοια ισοτοπική σύσταση καθιστά επίσης αδύνατο να μετρήσουμε άμεσα την αρχική σύστασή της», λέει ο Δρ. Hopp.

Όμως, οι ερευνητές μπόρεσαν να το υπολογίσουν έμμεσα συγκρίνοντας τη Γη και τη Σελήνη με μετεωρίτες από διαφορετικά μέρη του ηλιακού συστήματος.

Αναλύοντας τη σημερινή σύσταση της Γης και της Σελήνης, εξέτασαν διαφορετικά σενάρια που θα μπορούσαν να έχουν οδηγήσει σε αυτό το αποτέλεσμα. Αν η Theia έμοιαζε με μετεωρίτες που σχηματίστηκαν στα ψυχρά εξωτερικά άκρα του ηλιακού συστήματος, η πρωτο-Γη θα έπρεπε να έχει μια εντελώς απίθανη ισοτοπική κατανομή.

Αντίθετα, τόσο η Theia όσο και η πρωτο-Γη φαίνεται πως σχηματίστηκαν από πετρώματα πλούσια σε «μη ανθρακούχο» υλικό του εσωτερικού ηλιακού συστήματος. Η Theia θα περιφερόταν γύρω από τον Ήλιο για περίπου 100 εκατομμύρια χρόνια πριν η βαρυτική έλξη του Δία την εκτροχιάσει και τη στείλει να συγκρουστεί με τη Γη.

Ο Δρ. Hopp λέει: «Ήταν σε σχετικά σταθερή τροχιά γύρω από τον Ήλιο. Συμπεραίνουμε ότι βρισκόταν πιο κοντά στον Ήλιο από τη Γη – αλλά αυτό είναι το μόνο που μπορούμε να πούμε».