Gåtan om månen gäckar forskarna
Den är vår närmaste granne och den i särklass mest utforskade himlakroppen. Ändå vet vi inte hur månen blev till. Forskarna försöker reparera den "minst dåliga" teorin.
Månen tillägnades nyligen ett helt nummer av tidskriften Royal Society A. Även om människan vet häpnadsväckande mycket om rymden tvistar de lärde fortfarande om hur det gick till när månen skapades.
Flera teorier har förkastats, bland dem fissionsteorin gjorde gällande att månen slungades ut från jordens inre, teorin om samtidig ackretion som hävdade att månen skapades vid sidan av jorden och teorin som menade att jorden kapade en förbipasserande himlakropp och fick den i omloppsbana.
I stället har forskarsamfundet slutit upp kring den så kallade kollisionsteorin, för att den är "den minst dåliga", som professor Alex Halliday vid Oxford säger i en intervju för universitetets blogg.
Man antar att jorden kolliderade med en (hypotetisk) liten planet kallad Theia. I kraschen för 4,5 miljarder år sedan, 30 miljoner år efter solsystemets uppkomst, bildades ett klot främst av flytande metall. Det slungades ut och hamnade i omlopp runt jorden.
Frågetecknen hopar sig
Kollisionsteorin accepterades allmänt på en månforskarkongress 1984. Senare har datormodeller lyckats simulera månens uppkomst enligt samma teori. Ändå hopar sig frågetecknen. De bästa simuleringarna visar nämligen att månen till mer än hälften borde bestå av atomer från Theia, men dessvärre visar isotopanalyser att månens materia påminner mycket mer om jordens än om materia från avlägsna himlakroppar.
Forskarna har sökt förklaringar till detta och de listar dem i Royal Society A. En möjlighet är att jorden och Theia formades på ungefär samma avstånd från solen. Det skulle förklara att isotoperna är så snarlika.
– Det svåra blir då att förklara hur de två himlakropparna kretsade i stabilt läge i trettio miljoner år för att sedan kollidera, säger Halliday.
En annan möjlighet är att Theia kom inifrån vårt solsystem och därför hade andra isotopsammansättningar än till exempel meteoriter som kommer utifrån.
– Möjligen, säger Halliday, kom Theia från Merkurius eller Venus närhet, men det kan vi inte testa förrän vi får prover från de planeterna.
Ett tredje alternativ är att smällen var så energetisk att jordens atomer blandades upp med Theias till den grad att skillnaderna raderades ut.
– Det funkar för syre men det blir svårare för hårdare ämnen som titan, säger Halliday.
Den enklaste utvägen är att datorsimuleringarna är felaktiga. En ny simulering visar faktiskt att det så kallade rörelsemängdsmoment som behövdes för att månen skulle slungas och gå i omlopp kanske inte uppstod av kollisionen.
– Det kanske redan fanns där, om jorden före kollisionen kretsade oerhört snabbt kring sin egen axel, om dygnet varade i bara två timmar. Då kunde en måne i princip skapas mest av material från jorden. Då är kruxet hur jordens och månens rotation har bromsats upp, säger Halliday.
Vissa forskare anser att solens inverkan och tidvattenresonans kan förklara att jorden varvat ner sin rotation. Andra tvekar.
Professor Kari Enqvist vid Helsingfors universitet, varför är det så svårt att säkerställa något så konkret som månens uppkomst fastän astronomin vet allt möjligt om betydligt avlägsnare himlakroppar och svårförståeliga fenomen?
– Kanske för att det rådde kaos när solsystemet uppstod. Oerhörda mängder materia slungades hit och dit, små blivande planeter och asteroider kolliderade oavbrutet med varandra – tänk dig en orkan som vräker omkring föremål. Då blir det svårt att efteråt reda ut precis hur allt gick till. Men när dammet lagt sig, när rymden är fri från skrot, går det bra att tillämpa Newtons lagar, vrida klockan bakåt och se vad som har hänt.