10 juli 2020

Twee maal de maan: over z’n achterkant en z’n ouderdom

Credit: NASA

Twee nieuwsberichten vandaag over de maan, eentje over z’n achterkant, eentje over z’n ouderdom. Ik combineer het maar even – jongste dochter heeft vanaf vandaag Avondvierdaagse, dus de week van thuis snel een hapje eten, vlug naar het veld fietsen, lopen, terug fietsen, voetenbadje, etc… is weer aangebroken.

  • Bericht 1: de maan én de aarde zijn wellicht 60 miljoen jaar jonger dan we eerst dachten. De aanwijzing daarvoor is wellicht vreemd op het eerste gezicht: gas! In de tijd waarover we spreken, ruim 4,5 miljard jaar geleden, was de aarde geen vast lichaam, dus het heeft geen zin om te zoeken naar gesteenten uit die tijd om de ouderdom te bepalen. De geoscheikundigen Guillaume Avice en Bernard Marty hebben xenongas, ingekapseld in kwartsgesteente in Australië en Zuid-Afrika onderzocht. Wat ze precies zochten was het moment dat de maan onstond, toen de aarde in botsing kwam met een ander groot object, Theia genaamd – vorige week was daar ook al nieuws over. Uitkomst van het onderzoek – vandaag door het tweetal bekendgemaakt op een conferentie in Californië – is dat die inslag 60 ± 20 miljoen jaar eerder plaatsvond dan men dacht. Het heeft ook gevolgen voor de ouderdom van de atmosfeer van de aarde: die blijkt 40 miljoen jaar na de vorming van de maan te zijn ontstaan en niet 100 miljoen jaar erna.
  • Bericht 2: wie kaarten of foto’s van de voor- en achterkant van de maan bekijkt zal zien dat er een opvallend verschil is: de voorkant kent grote ‘zeeën’, grijze vlakten van gestold lava met beduidend minder kraters, en de achterkant kent geen zeeën.

    Credit and copyright: Themagster3 on Flickr.

    55 jaar na de allereerste foto’s van de achterkant van de maan door Sovjet-maansondes komt een groep sterrenkundigen onder leiding van de student Arpita Roy (Penn State University) met een verklaring en ook hier speelt de botsingstheorie een grote rol. De maan die na de botsing ontstond uit het materiaal van de proto-aarde en Theia was kleiner dan de aarde en koelde daarom sneller af. De aarde was na de botsing verschrikkelijk heet, zo’n 2500 °C en de kant van de maan die naar de aarde gericht was koelde minder snel af dan de achterkant. Het gevolg was dat de korst aan de voorkant dunner was dan aan de achterkant en dat daar – aan de achterkant – ook calcium en aluminium terechtkwamen in de korst. Toen later door grote meteorietinslagen de zeeën werden gevormd was de achterkant veel beter bestand tegen die inslagen dan de voorkant.

Zo en nou even met m’n voeten in een voetenbadje. 😀 Bron: voor nr. 1 Universe Today, voor nr. 2 Universe Today, hé opnieuw. 🙂

Comments

  1. Enceladus Enceladus zegt

    Ik las dat bericht over het ontbreken van ‘zeeën’ ook al. Ik vind de verklaring die men hier geeft niet zo sterk.
    Eerder las ik over de theorie dat bij de inslag van Theia oorspronkelijk niet één, maar twee manen zijn ontstaan, waarbij die tweede, veel kleinere maan, uiteindelijk op de grotere maan is gestort. Op de een of andere manier vind ik dat veel logischer.

    groet,
    Gert (Enceladus)

    PS: Zeg maar tegen je jongste dochter dat blaren een soort omgekeerde kraters zijn. 😉

  2. Hilko Dwarshuis zegt

    Wat mij in de discussie over Theia telkens weer verbaast is dat er wel veel gefilosofeerd wordt, maar dat redelijk eenvoudig rekenwerk achterwege blijft. De maan verwijdert zich jaarlijks 3,82 cm van de aarde. Vroeger, toen de maan dichter bij de aarde stond, moet deze jaarlijkse verwijdering veel groter zijn geweest. Terugrekenend moet de maan zich zo’n 1,2 miljard jaar geleden in onze dampkring hebben bevonden. De inslag van Theia wordt door de meeste bronnen op vrij kort na de vorming van de aarde, dus zo’n 4,6 miljard jaar geleden, gedateerd. Maar nergens wordt beschreven hoe de maan dan toch zo dicht bij de aarde heeft kunnen blijven.

    Verder zal de maan na de vorming een behoorlijke rotatie ten opzichte van de aarde hebben gehad. Door de getijde-werking van aarde én maan is de maan gestabiliseerd ten opzichte van de aarde. Verklaringen van het verschil in oppervlak van voor- en achterkant van de maan zullen dan ook gevonden moeten worden in de periode van ná deze stabilisatie.

    Tenslotte: het verschil in soortelijk gewicht van de maan (3,346 g/cm3) ten opzichte van dat van de aarde (5,52 g/cm3) krijgt in de Theia-verklaring weinig aandacht. Bestaat de maan grotendeels uit de oude Theia? Dat is moeilijk aan te nemen als de aarde tijdens de inslag nog grotendeels vloeibaar was.

  3. gert1904 gert1904 zegt

    Laat dat “terugrekenen” van jou maar eens even zien.

    Het is níét simpel het delen van de huidige afstand Aarde-Maan door de huidige verwijderingssnelheid Aarde-Maan.

    Huidige afstand (gem.) : 384.000 km = 38.400.000.000 cm
    Huidige verwijderingssnelheid : 3,8 cm/jaar

    Deling levert een (onzinnige) inslagdatum op: 10 miljard jaar geleden.

    • Hilko Dwarshuis zegt

      Je hebt gelijk: de berekening is voor een leek niet eenvoudig, maar wel te doen. Met enig googlen vind je de berekening bijvoorbeeld op de site http://www.creationscience.com/onlinebook/TechnicalNotes3.html. Dit is weliswaar een creationistische site, maar dat doet niets toe aan of af van de berekening. Ik ben benieuwd of iemand daar een speld tussen kan krijgen.

      • gert1904 gert1904 zegt

        Je moet voor “het redelijk eenvoudig rekenwerk” googelen (je hebt die kennis blijkbaar zélf niet paraat), en komt dan toevállig uit op “een creationistische site”.

        Dan houdt het voor mij op.

        Doe mij maar een peer-reviewed artikel.

      • Wybren de Jong zegt

        Berekening bij http://www.creationscience.com/onlinebook/TechnicalNotes3.html lijkt me niet correct:
        a. vergelijking 1B gaat over het verschil in aantrekkingskracht op de ‘tidal bulge’ vergeleken met de kracht op het centrum van de aarde. Later wordt deze vergelijking echter gelijkgesteld aan de massa van de ‘tidal bulge’. Dat volgt niet logisch: waarom zou de massa gelijk zijn aan het krachtsverschil?

        b. bij vergelijking 4 wordt zonder verdere verklaring gesteld dat “The slight displacement of the tidal bulge (y), as mentioned earlier, is proportional to the difference in the Earth’s spin rate (w) and the Moon’s angular velocity (wL)”. Dit is echter ook een grote aanname die eerst bewezen zou moeten worden.

        • Hilko Dwarshuis zegt

          Excuses voor mijn late reageren; is was er even tussenuit.
          Verder bedankt voor je inhoudelijke commentaar.

          Ad 1: Het verschil in aantrekkingskracht tussen het getijdewater en de aarde is evenredig aan het verschil in massa van beiden omdat R zoveel groter is dan r. Het is dus niet zo dat de massa, maar het massaverschil gelijk is aan het krachtsverschil. Als je de massa van de aarde als referentie (waarde 1) neemt kun je in plaats van massaverschil ook massa lezen. De niet verder gedefinieerde constante C(1) compenseert hiervoor in de formule m(b) = C(1) / R^3.

          Ad 2: Klopt, het is inderdaad niet helemaal evenredig. Uiteindelijk is de draaiing van de aarde de oorzaak van het achterlopen van het getijdewater, maar dit is uiteraard de draaiing ten opzichte van de positie van de maan. In de vergelijkingen is echter de lijn Aarde – Maan de referentie, De invloed van de zon wordt buiten beschouwing gelaten omdat deze kleiner is dan die van de maan, en omdat dit voor de berekening een onafhankelijke component is. Dat de evenredigheid lineair is en niet bijvoorbeeld kwadratisch is in de tekst niet aangetoond, maar wel voor de hand liggend.

          Ik ben niet heilig overtuigd van de juistheid van de gemaakte berekening, en mijn capaciteiten op wiskundig/natuurkundig gebied zijn ook beperkt. Het lijkt me echter dat er genoeg experts zouden zijn die een dergelijke berekening op juistheid kunnen toetsen.

          Iets gerelateerds wat in mijn gedachten op kwam betreft de snelheid van de aantrekkingskracht. Als deze kracht door gravitonen wordt overgebracht, en de snelheid van gravitonen een limiet van de lichtsnelheid hebben, dan zou de aantrekkingskracht moeten arriveren als de beide massa’s zijn verschoven ten opzichte van elkaar. Dit speelt bij Aarde – maan misschien een minieme rol, maar bij zon – Jupiter een grotere. Als deze gedachte juist is zou dit een verstoring moeten betekenen van de zuiver Newtoniaanse baan. Een minieme verstoring misschien, maar wel een die ook accumuleert, en dus over een langere periode meetbaar moet zijn.

          Enfin, genoeg om over na te denken.

Laat een reactie achter op gert1904 Reactie annuleren

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: