7 december 2016

De maan is het resultaat van een frontale botsing tussen de aarde en een andere planeet

Een frontale botsing tussen de proto-aarde en een andere proto-planeet kan de waargenomen chemische samenstelling van de aarde en de maan verklaren.

Een frontale botsing tussen de proto-aarde en een andere proto-planeet kan de waargenomen chemische samenstelling van de aarde en de maan het beste verklaren.

De maan is ontstaan door een frontale botsing tussen de jonge aarde en Theia, een planetaire embryo, hetgeen zo’n 100 miljoen jaar na het ontstaan van de aarde heeft plaatsgevonden. Wetenschappers vermoeden al langer dat zo’n botsing verantwoordelijk moet zijn geweest voor het ontstaan van de maan, hoewel voorheen gedacht werd aan een botsing onder een hoek van 45 graden of meer (zoals op deze video te zien is).

Een recent onderzoek heeft echter nieuw licht geworpen op deze botsing. Dit is gedaan door zeven maanrotsen en zes rotsen van de aarde (allemaal vulkanische mantelrotsen) met elkaar te vergelijken. Hierbij wordt vooral gekeken naar bepaalde varianten (isotopen genoemd) van het element zuurstof – dat lijkt misschien vreemd, maar van alle atomen in rotsen is zo’n 90% zuurstof qua volume en zo’n 50% qua gewicht. In de aardkorst (en op andere planeten in het zonnestelsel) komen drie isotopen voor: 0-16 (zo genoemd omdat het zestien kerndeeltjes bevat), O-17 en O-18 ((Bij isotopen van hetzelfde element kan het aantal neutronen vari

Reacties

  1. Mag ik hier uit concluderen dat Theia na deze botsing (deels) in takt is gebleven
    en na een naamsverandering nu door het leven gaat als Ceres? 🙂

    Dat zou trouwens wel de enorme aantrekkingskracht verklaren
    die we hebben op Ceres 🙂

    • EnceladusEnceladus zegt:

      Volgens mij heeft Ceres vooral enorme aantrekkingskracht op ons. 😉

      Maar ik vind je conclusie wel aardig. Ik schreef hier eerder al eens een blog waarbij ik suggereerde dat Mercurius het overblijfsel van Theia zou kunnen zijn. Vooral omdat Mercurius een planeet is die voornamelijk uit een kern en nauwelijks uit een schil daaromheen lijkt te bestaan. Mijn blog, getiteld ‘Is Mercurius het overblijfsel van een potje planetenbiljart’ vind je ook in het juist verschenen Astroblogs Magazine.

      groet,
      Gert (Enceladus)

  2. EnceladusEnceladus zegt:

    Het haalt zelfs het mainstream nieuws: http://nos.nl/artikel/2083705-aarde-bestaat-uit-twee-planeten.html

    groet,
    Gert (Enceladus)

  3. Tja, de Aarde bestaat misschien wel uit 50 planeten. Bij het ontstaan van het Zonnestelsel schatten ze het aantal protoplaneten op 100-200. De paar sterkste, die het snelst groeide en massa konden verzamelen, is wat er nu nog rest. Met nog een paar gordels van brokstukken, Asteroide en Kuiper Belt. Tis maar net hoe je het bekijkt… 🙂

  4. Waarom zou de maan een andere vingerafdruk moeten hebben? er is een kans van 1 op 3 dat hij dezelfde vingerafdruk heeft als de aarde, al komt hij van uranus.

  5. Frappant dat er zoveel gelijkenis is, een groot deel van de zuurstof op aarde komt van ijskometen van buiten het zonnestelsel??, water dus dat na de impact door cyanobacterien is omgezet naar zuurstof (isotopen) dat heeft de maan niet meegemaakt. Er moet dus m.i. een verschil zijn in de isotopenverhouding.Zijn de sampels wel representatief?

    • http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/periodic/faq/what-element-is-most-abundant.shtml
      47% van de massa van de hele Aarde is zuurstof. Dus dat halen we niet alleen uit water.

      http://water.usgs.gov/edu/earthhowmuch.html
      Hoeveel water is er (kijk naar het plaatje)

      De zuurstof die ze geisoleerd hebben voor het onderzoek komt uit vulkanische mantelrotsen. Dat is gesteente uit diepere lagen van de aarde, door vulkanen omhoog gebracht. Dus representatief voor “originele” zuurstof.

      Dat van kometen die de oceanen zouden vullen, daar stappen ze langzaam van af. Het zal hebben bijgedragen, maar het meeste water was er vanaf het begin, opgesloten in gesteente. Van bovenstaande link kan je de hoeveelheid water halen. Op wiki de massa van de asteroid gordel. Als de hele asteroid gordel uit water bestond (maar die bestaan hoofdzakelijk uit gesteente), en in zijn geheel op Aarde stort, heb je nog niet de hoeveelheid water die we nu hebben.

      • gert1904gert1904 zegt:

        Die referentie naar de Antoine Frostburg Universteit, dat kán gewoon niet over de héle Aarde gaan. Er wordt, naast een massapercentage van 47% zuurstof (O), een massapercentage van 5% ijzer (Fe) genoemd ……. 👿

        De Wikipedia heeft het over 30 massaprocenten O en 32 massaprocenten Fe.

        Je uitspraak “Dus dat halen we niet allen uit water” blijft natuurlijk gewoon overeind. 😀

        • Je hebt gelijk……46-47 is het percentage in de korst van de Aarde. Over de gehele Aarde is het 28-29 massaprocenten. In het heelal komt zuurstof op de derde plaats

          Dank voor de correctie!

          • Prima, ik ga dan akkoord met die representatieve samples. Dan de volgende stelling: bij een head-on impact krijg je, afhankelijk van de 2 massa´s een (totaal?) verlies van impulsmomentum, toch draait de aarde er lustig op los in de juiste richting en inclinatie, dat verwacht je niet. Of het moet zijn dat door verdere condensatie hij vanzelf weer is gaan draaien met de maan heel toevallig in het zelfde equinox vlak i.p.v. een random baan.

          • Beide objecten roteren om hun as in dezelfde richting. Beide objecten waren in orbit om de Zon, in dezelfde! richting. head-on wil niet zeggen dat er een protoplaneet als een spookrijder tegen het verkeer in om de Zon draaide. Ze vlogen beiden in dezelfde richting in nagenoeg dezelfde baan…..maar er was een verschil in snelheid. Dus het was een “frontale” kop-staart botsing, zoals een auto die met 120 km/h achterop een voorligger klapt die 100 km/h gaat. Head-on wil zeggen dat het geen schampschot was maar precies in het midden van de objecten.

            Dan is het ineens duidelijker hoe rotatie-energie behouden kan blijven. Ps, destijds was de lengte van een dag op Aarde iets van 7 of 8 uren….ever since worden de dagen langer a.g.v. de getijdenwerking tussen Aarde en Maan. De Maan pikt energie va de Aarde wat het in een hogere baan drukt. De Maan staat elk jaar 3,78 cm verder van ons af. Ook weer behoud van…..Aarde langzamere rotatie door verlies van energie…Maan verder weg door energie-winst

            Die head-on botsing krijgt zowat overal een verkeerde uitleg/interpretatie

          • EnceladusEnceladus zegt:

            Dat vind ik een goeie uitleg K.J.!

            Theia was dan als het ware ons snellere zusje en heeft ons dan eigenlijk ingehaald. Met fatale gevolgen.
            Hoewel… dankzij Theia hebben we nu de Maan. En de getijdewerking daarvan zou best weleens van positieve invloed op ontwikkeling van het leven hier op Aarde kunnen zijn geweest.
            Een schitterend ongeluk dus.

            groet,
            Gert (Enceladus)

          • Dank je…. 🙂
            Inderdaad een geluk bij een ongeluk. Als je op een rijtje gaat zetten wat allemaal onmisbaar is om een huidige Aarde met leven te verkrijgen, dat is best veel.

          • Ik zie dit logies geredeneerd toch wat problematischer, bij gelijke draairichting roteren de 2 “dampkringen” op de evenaren tegengesteld bij eerste impact, en dooft dit de impuls van beide protoplaneten uit. Pas als de centrale kernen samensmelten stromen beide massa´s weer synchroon in dezelfde richting. Bij gelijke massa´s en omwentelingssnelheid is m.i. de restrotatie 0 zegt mijn latente natuurkundekennis.

          • Ok, stel dat het een echte frontale botsing was. Met een snelheid van 30 km/s ieder, ofwel 108.000 km/h. Dat is een botsing van 216.000 km/h. Dan verdampt alles en blijft er alleen maar een gaswolk en stof over.

            De evenaren draaien dezelfde kant op…..althans dat is mijn mening (je hebt gelijk dat bij impact de werking daardoor tegengesteld is)

            Geen protoplanet kan tegen het verkeer in om de Zon draaien….

            De Aarde was een stuk groter, dus had meer rotatie energie in zich als de impactor

            De grote “bol” materie hoeft maar een lage rotatiesnelheid over te houden. Zodra zwaartekracht er weer een kleine compacte bol van maakt, zal het steeds sneller gaan roteren. Dat kan toch best resulteren in een aanvangssnelheid van 1 rotatie per 7 of 8 uur? (schaatser die al tollende de armen naast het lichaam trekt)

            Deze is van 2014 maakt klopt aardig, paar minuten lang; https://www.youtube.com/watch?v=BdZIqbUgJeU

  6. Gezien het feit dat de botsing pas na 800 miljoen jaar plaatst vond, maakt het onwaarschijnlijk dat ze al die tijd in de zelfde baan hebben gezeten, zo ja dan zou het onderlinge snelheidsverschil veel lager zijn geweest, er geen harde botsing hebben plaats gevonden en er geen maan zijn ontstaan.
    Een andere optie is dat Theia eerder in in ruimere baan dan de Aarde zat en dat ze langzaam naar elkaar toe zijn gemigreerd (door onderlinge aantrekkingskracht), Theia versnelde daardoor en de Aarde vertraagde, gevolg een groot snelheidsverschil en een enorme klap toen ze elkaar raakten.
    Trouwens wie was de Aarde en wie was Theia?

    • Dat moet wel folkert, want twee verschillende objecten in exact dezelfde (stabiele) baan, moeten ook exact dezelfde snelheid hebben:

      p^2=A^3
      periode^2 is gelijk aan semimajor-axis^3
      De Aarde is het makkelijkste voorbeeld, periode is 1 jaar, semimajor-axis is 1 AU
      1^2 = 1^3
      Je kan het voor alle planeten gebruiken, en de uitkomst checken met wiki

      Maar uiteindelijk kwamen ze in elkaars baan terecht. Tijdens verhuizen van baan, is de omloop per definitie instabiel. Dus op het moment dat ze in elkaars baan kwamen, kan de een een veel hogere snelheid hebben. Zonder botsing was die baanverhuizing door gegaan.

      En inderdaad, misschien is de Maan wel de Aarde of andersom 🙂

  7. Volgens mij staat nog helemaal niet vast dat de Maan is ontstaan door een botsing. Waarom kan de Maan niet gewoon ergens in de omloopbaan van de Aarde zijn ontstaan uit hetzelfde soort materiaal als de Aarde en later zijn ingevangen door de Aarde? Dat de isotopenverhouding op Mars anders is dan op Aarde en op de Maan zegt m. i. niets. Mars is immers zoveel miljoen kilometer verder van de zon ontstaan.

    • Daar heb je gelijk in. Er zijn heel veel zaken die in een degelijke theorie worden beschreven. Er zijn er maar een paar waarvoor hard bewijs bestaat.

      Big Bang = theorie, veel sterke aanwijzingen, niet 100% zeker dat het inderdaad gebeurde
      Inflatie = = theorie, veel sterke aanwijzingen, niet 100% zeker dat het inderdaad gebeurde
      Expansie van het heelal = = theorie, veel sterke aanwijzingen, niet 100% zeker dat het inderdaad aan de gang is
      Acceleratie expansie = = theorie, veel sterke aanwijzingen, niet 100% zeker dat het inderdaad aan de gang is

      Een isotopenverhouding is een sterke aanwijzing, en er zijn er meer die de botsing-theorie ondersteunen. Maar is nog ruimte zat voor nieuwe ontdekkingen om het verhaal een andere richting te geven.

Geef een reactie