Milyarlarca yıl önce Dünya'ya çarpan ve bu çarpma sebebiyle yok olan gizemli Theia gezegeninin kökeni tespit edildi. Theia, bu çarpma sonucunda Dünya'nın mantosunun büyük bir kısmını eritti ve daha sonra Ay'ı oluşturdu.
Ay'ın oluşumu konusunda 1970'lerde ortaya atılan dev çarpışma modeli, Ay'ın çoğunlukla Theia'nın malzemesinden oluştuğunu öngörüyordu. Bu senaryo, Ay ve Dünya'nın kimyasal bileşimlerinde farklılıklar olması gerektiğini ima ediyordu, ancak araştırmalar ikisinin neredeyse aynı olduğunu, yani iki bağımsız gezegensel cismin olması gerekenden çok daha benzer olduğunu ortaya koydu.
Dünya'nın dış yüzeyindeki mantoda bulunan demir nereden geldi?
Eski Dünya'da bu ağır elementler yüzeye yakın kayalık mantoda değil çekirdeğinde birikmiş olmalıydı. Dolayısıyla bilim insanları, Dünya'nın mantosunda bulunan demirin muhtemelen Theia'dan gelmiş olabileceğini ve bunun gezegenin bileşimi hakkında bilgi verdiğini belirtiyor.
Çalışmanın ortak yazarlarından Almanya merkezli Max Planck Güneş Sistemi Araştırmaları Enstitüsü direktörü Thorsten Kleine, ve meslektaşları, Apollo misyonlarıyla Dünya'ya getirilen 15 karasal kaya ve altı Ay örneğini analiz etti.
Demir izotoplarına bakıldı
İlk olarak demir izotoplarına, yani elementin farklı nötron sayılarına sahip varyasyonlarına odaklandılar. Güneş Sistemi'ndeki kayalar ve gezegenler, bu izotopların neredeyse aynı dağılımlarını paylaşıyor. Ancak son birkaç yılda ekip, standart demir izotop oranından bazı çok küçük sapmaların, Ay örneğinin kökenini ortaya çıkarabileceğini keşfettiler.
Theia'nın muhtemel boyutunu ve bileşimini tersine mühendislikle elde etmek için demir verileri aynı örneklerde bulunan molibden ve zirkonyum izotop dağılımlarıyla birleştirildi.
Ayrıca, Theia'nın kökenini belirlemek için ölçümler, hem iç hem de dış Güneş Sistemi'nden gelen 20 meteorit örneğiyle karşılaştırıldı.
Araştırma, Theia'nın Dünya'nın kütlesinin yüzde beş ila onunu içeren metalik bir çekirdeğe sahip kayalık bir gezegen olduğunu ve Güneş Sistemi'nin iç kesimlerinde, Dünya'ya göre Güneş'e daha yakın bir konumda oluştuğu sonucuna vardı.