Födelsen av jordens måne

Månen har varit en närvaro i våra liv så länge vi har funnits på denna jord. Det har funnits runt vår planet mycket längre, praktiskt taget sedan Jorden bildades. Men en enkel fråga om detta spektakulära objekt blev obesvarat tills ganska nyligen: hur skapades månen? Svaret kräver en djup förståelse av förhållandena i det tidiga solsystemet och hur de fungerade under planeten.

Svaret på denna fråga har inte varit utan kontroverser. Fram till de senaste femtio åren har varje föreslagen idé om hur månen blev till haft problem, antingen med tekniska aspekter eller plågas av forskarnas egen brist på information om materialen som utgör månen.

Samskapande teori

En idé säger att jorden och månen bildades sida vid sida av samma moln av damm och gas. Det är meningsfullt, med tanke på att hela solsystemet uppstod från handlingar inom det molnet, kallad en protoplanetär disk.

Med tiden kan deras närhet ha lett till att månen föll i omloppsbana runt jorden. Det största problemet med denna teori är sammansättningen av Månens bergarter. Även om jordbergar innehåller betydande mängder metaller och tyngre element, särskilt under dess yta, är månen definitivt metallfattig. Dess stenar överensstämmer bara inte med jorden, och det är ett problem för en teori som antyder att de båda bildades av samma högar med material i det tidiga solsystemet.

Solen och planeterna bildades i ett moln av gas och damm kallade en protoplanetärisk skiva för cirka 4,5 miljarder år sedan. Månen bildades ungefär samma tid som Jorden, men kunde ha gjorts under en kollisionshändelse, snarare än tillsammans med Jorden. NASA 

Om de bildades samtidigt, borde deras kompositioner vara mycket lika eller nära identiska. Vi ser detta som fallet i andra system när flera objekt skapas i närheten av samma materialpool. Sannolikheten för att månen och jorden kunde ha bildats samtidigt men slutade med så stora skillnader i sammansättning är ganska liten. Så det väcker tvivel om den "sambildande" teorin.

Lunar Fission Theory

Så vilka andra möjliga sätt kunde månen ha kommit till? Det finns fissionsteorin, som antyder att månen snurrades ut från jorden tidigt i solsystemets historia.

Även om månen inte har samma sammansättning som hela jorden, har den en slående likhet med de yttre skikten på vår planet. Så vad händer om materialet för månen spottades ur jorden när det snurrade runt tidigt i sin utveckling? Det finns ett problem med den idén också. Jorden snurrar inte nästan tillräckligt snabbt för att spottas ut någonting och snurrade troligen inte tillräckligt snabbt för att göra det tidigt i sin historia. Eller åtminstone inte snabbt nog för att slänga en baby Moon ut i rymden. 

Den bästa teorin om bildandet av månen säger att spädbarnet Jorden och en Mars-stor kropp som heter Theia kolliderade tidigt i solsystemets historia. Resterna sprängdes ut i rymden och sammanfogades så småningom för att bilda månen. NASA / JPL-Caltech 
 

Stor konsekvensteori

Så om månen inte "snurrades" ut ur jorden och inte bildades från samma uppsättning av material som jorden, hur skulle den annars ha bildat?

Den stora konsekvensteorin är kanske den bästa hittills. Det antyder att istället för att snurras ut från jorden, materialet som skulle bli månen istället kastades ut från jorden under en massiv påverkan.

Ett föremål som är ungefär storleken på Mars, som planetforskare har kallat Theia, tros ha kolliderat med spädbarnet Jorden tidigt i dess utveckling (det är därför vi inte ser mycket bevis på påverkan i vår terräng). Material från jordens yttre lager skickades in i rymden. Det kom dock inte långt, eftersom jordens tyngdkraft höll den i närheten. Den fortfarande heta materien började kretsa om spädbarn Jorden, kolliderade med sig själv och så småningom samman som kitt. Så småningom, efter kylning, utvecklades månen till den form som vi alla är bekanta med idag.

Två månar?

Även om den stora påverkningsteorin är allmänt accepterad som den överlägset mest troliga förklaringen för månens födelse, finns det fortfarande åtminstone en fråga som teorin har svårt att svara: Varför är månens bortre sida så annorlunda än nära sidan?

Även om svaret på denna fråga är osäkert, tyder en teori på att det efter den inledande inverkan inte bildades, utan två månar runt jorden. Men med tiden startade dessa två sfärer en långsam migration mot varandra tills de så småningom kolliderade. Resultatet var den enda månen som vi alla känner idag. Denna idé kan förklara vissa aspekter av månen som andra teorier inte gör, men mycket arbete måste göras för att bevisa att det kunde ha hänt genom att använda bevis från månen själv. 

Liksom med all vetenskap stärks teorierna genom ytterligare data. När det gäller månen kommer ytterligare studier av stenar från olika platser på och under ytan att hjälpa till att fylla i berättelsen om vår grann satellits bildning och utveckling.

Redigerad och uppdaterad av Carolyn Collins Petersen.