A Hold kialakulása

A széles körben elfogadott óriásbecsapódás-hipotézis szerint a Hold körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt keletkezett, amikor egy Mars méretű égitest, a Theia ütközött a Földdel. A szimulációk és a holdkőzetek elemzése arra utal, hogy a Hold elsősorban a Theia köpenyéből származó anyagból áll, amely összetételében hasonlít a Föld köpenyéhez.

A Hold kémiai összetétele

A bolygóknak azonban általában különálló kémiai összetételük van. Ha a Theia messze a Földtől alakult ki, összetételének eltérőnek kellett volna lennie, és a Hold összetételének nem kellett volna hasonlítania a Föld köpenyéhez.

A volfrámrejtély

Az egyik elem, amely bonyolítja a Hold eredetének történetét, a volfrám. A volfrám egy vasbarát elem, amely hajlamos a bolygók magjai felé süllyedni. A Holdnak és a Földnek ezért nagyon eltérő mennyiségű volfrámot kellene tartalmaznia, mivel a Theia volfrámban gazdag köpenye a becsapódás során beépült volna a Holdba.

Izotópos hasonlóságok

Két független tanulmány megvizsgálta a holdkőzetekben és a földi mintákban található két volfrámizotóp arányát. Azt találták, hogy a holdkőzetek valamivel több volfrám-182-t tartalmaznak, mint a Föld, ami egy érdekes megállapítás, mivel a volfrám-182 a hafnium-182 radioaktív bomlása révén keletkezik, amelynek rövid a felezési ideje.

A késői furnérhipotézis

A volfrámrejtély legegyszerűbb megoldása a késői furnérhipotézis. Ez a hipotézis azt sugallja, hogy a Földnek és a proto-Holdnak kezdetben hasonló volfrámizotóp-arányai voltak. Mivel azonban a Föld nagyobb és masszívabb, a becsapódás után is vonzotta a planetezimálokat, új anyagot adva a köpenyéhez. Ennek a késői furnérnak több volfrám-184-et kellett volna tartalmaznia a volfrám-182-höz képest, míg a Hold megtartotta volna az arányt a becsapódásból.

A késői furnér bizonyítéka

A késői furnérhipotézist az a tény támasztja alá, hogy a Föld köpenyében több van a siderofil elemekből (vasat kedvelő elemekből), mint amennyit várnánk. Ezeknek az elemeknek a magba kellett volna süllyedniük, de a mag kialakulása után meteoritbecsapódások hozták a Földre.

A volfrámizotóp-arányok hasonlósága

Ahhoz, hogy a proto-Hold megfeleljen a Föld volfrámarányának, a Theiának és a Földnek nagyon hasonló volfrámbőséggel kellett kezdenie. Ennek a rejtvénynek a megoldásához további bolygókutatásokra lesz szükség, de a Hold eredetének története egyre világosabbá válik.

A planetezimálok szerepe a Hold kialakulásában

A szimulációk azt mutatták, hogy nagyobb valószínűséggel fordulnak elő nagy ütközések olyan égitestek között, amelyek közel egymáshoz alakultak ki, és ezért hasonló összetételűek. Ez alátámasztja azt az elképzelést, hogy a Theia viszonylag közel alakult ki a Földhöz.

A planetezimálok és a késői furnér

A planetezimálok a Hold kialakulása után is bombázták a fiatal Naprendszert. A Föld többet vett fel ebből a késői furnér anyagból, mint a Hold, ami tovább hozzájárult összetételük különbségeihez.