Toen de aarde nog jong was, botste hij met een andere jonge planeet: Theia. Hierdoor ontstond de maan. Wetenschappers komen nu met een nieuwe theorie over de geboorteplaats van Theia.

Ongeveer 4,5 miljard jaar geleden knalde een hemellichaam dat mogelijk zo groot was als Mars op de jonge aarde. De impact veranderde de grootte, samenstelling en baan van onze planeet. Bovendien leidde de botsing waarschijnlijk tot de geboorte van de maan.

Wetenschappers hebben nog veel vragen over Theia, zoals het hemellichaam wordt genoemd. Hoe groot was het precies? Waar was het van gemaakt? Waar was het gevormd? Het vinden van antwoorden is moeilijk, aangezien Theia door de botsing volledig is verwoest.

Toch kunnen wetenschappers nog steeds sporen van het hemellichaam vinden, bijvoorbeeld in de chemische samenstelling van de hedendaagse aarde en maan. Een internationaal team van onderzoekers heeft deze informatie gebruikt om de samenstelling van Theia te achterhalen. En dat onthult ook de geboorteplaats van het hemellichaam, zo te lezen is in het wetenschappelijke tijdschrift Science.

Lees ook:

• De maan is aan het roesten – en het is mogelijk de schuld van de aarde
• Hoe komt de aarde aan zijn magneetveld?

De aarde en Theia waren buren

Om te achterhalen waar een hemellichaam is ontstaan, analyseren wetenschappers vaak de atomen waaruit het is opgebouwd. Een atoom kan meerdere versies hebben, waarvan het gewicht net iets verschilt: zogenoemde isotopen. In het vroege zonnestelsel waren de isotopen van bepaalde chemische elementen niet gelijk verdeeld: in de buitenste regio waren de verhoudingen net iets anders dan in de buurt van de zon. Door te kijken welke isotopen vaker voorkomen in een hemellichaam, kunnen wetenschappers dus deduceren waar het is gevormd.

Het is niet meer mogelijk om de isotopen van Theia direct te meten, maar het hemellichaam heeft wel materiaal achtergelaten. Wetenschappers vermoeden dat de maan naar verhouding veel meer materiaal van Theia bevat dan de aarde. Door de isotopenverhoudingen van de aarde en de maan te vergelijken, kun je dus iets zeggen over de isotopenverhoudingen van het verwoeste hemellichaam.

De onderzoekers keken met nieuwe technieken heel precies naar de verschillende ijzerisotopen in aardse stenen en maanstenen. Daaruit bleek dat de isotopenverhoudingen van de aarde en de maan niet verschillen. Dat was geen verrassing: eerdere metingen van de isotopenverhoudingen van chroom, calcium, titanium en zirkonium gaven namelijk hetzelfde resultaat. Dit betekent dat Theia in dezelfde regio is gevormd als de aarde, oftewel het binnenste deel van het zonnestelsel.

Dichter bij de zon

Deze theorie bestond al, maar de onderzoekers doken nog iets verder in de materie. Isotopen kunnen via verschillende processen vormen en die laten een subtiele chemische vingerafdruk achter. Waarschijnlijk is er een trend in het zonnestelsel: hoe dichter materiaal bij de zon is gevormd, hoe meer isotopen het bevat die zijn ontstaan via het zogenoemde s-proces.

De onderzoekers berekenden dat de aarde en maan iets meer s-proces-isotopen bevatten dan meteorieten die uit dezelfde regio komen. Dat zou betekenen dat Theia meer s-proces-isotopen had dan de aarde en een deel daarvan tijdens de botsing overdroeg. Als dat klopt, moet Theia iets dichter bij de zon zijn gevormd dan de aarde. En dat is wel een nieuwe theorie.

Bronnen: Science, MPS via EurekAlert!

Duik in de wereld van wetenschap, technologie en ruimtevaart met KIJK! Ontdek de meest fascinerende achtergronden, baanbrekende ontwikkelingen en de spannendste verhalen uit de ruimte.

Wil jij niets missen én profiteren van een scherpe aanbieding? Word nu lid van KIJK en lees meer voor minder!

Ga naar de aanbieding!