La Terra e Theia si sono scontrate dando vita alla Luna, ma all'inizio erano vicine di casa? / Earth and Theia smashed to birth the moon, but did they first start out as close neighbors?

La Terra e Theia si sono scontrate dando vita alla Luna, ma all'inizio erano vicine di casa? / Earth and Theia smashed to birth the moon, but did they first start out as close neighbors?

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Un'illustrazione della collisione tra la Terra e Theia /  An illustration of the collision between Earth and Theia

"Lo scenario più convincente è che la maggior parte degli elementi costitutivi della Terra e di Theia abbiano avuto origine nel sistema solare interno. È probabile che la Terra e Theia fossero vicine."

Oltre 4,5 miliardi di anni fa, un corpo gigante si schiantò contro la Terra in una collisione cosmica che diede vita alla fedele compagna del nostro pianeta, la Luna. Ora, una nuova ricerca indica che questo corpo, chiamato Theia, potrebbe essersi formato in realtà nel sistema solare interno insieme alla Terra, il che significa che un tempo era il vicino del nostro pianeta.

Gli scienziati sapevano già molto su come questa collisione abbia influenzato la Terra, oltre alla creazione della Luna, incluso come abbia influenzato la forma, la composizione e la massa del nostro pianeta e come ne abbia modificato l'orbita attorno al Sole. Tuttavia, il fatto che Theia sia stata completamente annientata in questa collisione significa che ci sono ancora molte domande senza risposta sull'impatto stesso. Queste includono: che tipo di oggetto era Theia? Quanto era grande? Di cosa era fatto? E da quale punto del sistema solare è emersa Theia per schiantarsi sulla Terra?

In questa nuova ricerca, un gruppo di scienziati ha utilizzato le informazioni in nostro possesso su Theia per creare una "lista degli ingredienti" che potrebbero aver composto questo gigantesco oggetto impattante, scoprendo che ciò indica il suo luogo di origine nel sistema solare. "Lo scenario più convincente è che la maggior parte degli elementi costitutivi della Terra e di Theia abbia avuto origine nel sistema solare interno", ha affermato il capo del team e ricercatore MPS Timo Hopp. "È probabile che la Terra e Theia fossero vicine". La ricerca del gruppo è stata pubblicata giovedì (20 novembre) sulla rivista Science .

Ricostruire Theia

Particolarmente utili per gli scienziati che mirano a sottoporre a reverse engineering Theia, come questo gruppo, sono i rapporti tra le variazioni di elementi, chiamati isotopi, che differiscono nel numero di neutroni nel loro nucleo atomico. Questo perché i ricercatori teorizzano che nel sistema solare primordiale gli isotopi non fossero distribuiti uniformemente, il che significa che il rapporto tra determinati isotopi all'interno di un corpo dovrebbe rivelare se si è formato ai margini del sistema solare o più vicino al sole.

Questo gruppo si è concentrato sugli isotopi di ferro, cromo, molibdeno e zirconio presenti in 15 campioni di roccia provenienti dalla Terra ed in sei rocce raccolte sulla Luna dagli astronauti dell'Apollo. Ciò ha rivelato che la Terra e la Luna sono, quasi senza ombra di dubbio, correlate, un dato che gli scienziati già conoscevano grazie agli isotopi di altri elementi. Tuttavia, il gruppo ha approfondito ulteriormente la questione e ha confrontato i rapporti isotopici nei campioni di roccia terrestre e lunare con la composizione del nostro pianeta, al fine di esplorare diverse combinazioni di dimensioni e composizione di Theia che potrebbero portare allo stato finale osservato.

Un indizio importante per i ricercatori è stato il fatto che molto prima che Theia si schiantasse sulla Terra, il nostro pianeta aveva formato un nucleo fuso in cui si accumulavano elementi come ferro e molibdeno. Ciò ha portato alla scarsità di questi elementi nel mantello terrestre. Ciò significa che qualsiasi ferro presente nel mantello del nostro pianeta, lo strato tra la crosta terrestre ed il suo nucleo, è probabilmente arrivato dopo la formazione del nucleo.

Questo ferro potrebbe essere stato fornito per gentile concessione di Theia. Come ha sottolineato in una dichiarazione Thosten Klein, membro del team del Max Planck Institute for Solar System Research (MPS): "La composizione di un corpo ne archivia l'intera storia della formazione, incluso il luogo di origine".

Il gruppo ha avuto un modo utile per valutare ulteriormente la composizione di Theia a cui erano arrivati ​​ed il suo significato per le sue origini, utilizzando meteoriti raccolti dalla superficie terrestre. Si tratta di frammenti di asteroidi staccatisi, formatisi contemporaneamente ai pianeti. Mentre la composizione della Terra corrisponde ad un mix di tipi noti di meteoriti, originatisi in punti diversi del sistema solare, la composizione di ciò che ritengono essere Theia non lo è. Ciò significa che materiale finora sconosciuto potrebbe essere stato coinvolto nella formazione di Theia, indicando che Theia potrebbe essersi formato più vicino al sole rispetto alla Terra.

ENGLISH

Over 4.5 billion years ago, a giant body smashed into Earth in a cosmic collision that birthed our planet's loyal companion, the moon. Now, new research indicates that this body, named Theia, may have actually formed in the inner solar system with Earth, meaning it was once our planet's neighbor.

Scientists already knew a lot about how this collision influenced Earth beyond the creation of the moon, including how it affected the shape, composition, and mass of our planet and how it shifted its orbit around the sun. However, the fact that Theia was completely obliterated in this collision means there are still many unanswered questions about the impactor itself. These include: What type of object was Theia? How big was it? What was it made of? And where in the solar system did Theia emerge from to smash into Earth?

In this new research, a team of scientists has used the information we have about Theia to create an "ingredients list" that may have composed this giant impactor, finding that this points to its place of origin in the solar system."The most convincing scenario is that most of the building blocks of Earth and Theia originated in the inner solar system," said team leader and MPS researcher Timo Hopp. "Earth and Theia are likely to have been neighbors." The team's research was published on Thursday (Nov. 20) in the journal Science.

Reconstructing Theia

Particularly useful for scientists aiming to reverse engineer Theia, like this team, are the ratios of variations of elements, called isotopes, that differ in the number of neutrons in their atomic nucleus. This is because researchers theorize that in the early solar system, isotopes were not evenly distributed, meaning the ratio of certain isotopes within a body should reveal if it formed at the edge of the solar system or closer to the sun.

This team focused on isotopes of iron, chromium, molybdenum, and zirconium found in 15 rock samples from Earth and six rocks collected from the moon by Apollo astronauts. This revealed that the Earth and the moon are, almost without question, related, something scientists already knew from isotopes of other elements. However, the team took this further and compared the isotope ratios in the Earth and moon rock samples to the composition of our planet in order to explore different combinations of Theia's size and makeup that could lead to the observed final state.

One important clue for the researchers was the fact that long before Theia slammed into Earth, our planet had formed a molten core where elements like iron and molybdenum accumulated. This led to these elements being scarce in Earth's mantle. That means any iron found in our planet's mantle, the layer between Earth's crust and its core, likely arrived after the formation of the core.

This iron may have been delivered courtesy of Theia. As team member Thosten Klein of the Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) pointed out in a statement: "The composition of a body archives its entire history of formation, including its place of origin."

The team had a useful way to further assess the composition for Theia that they arrived at, and what it meant for its origins, using meteorites collected from the surface of Earth. These are broken-away pieces of asteroids, which formed at the same time as the planets. While the composition of Earth corresponds to a mix of known types of meteorites, originating at differing points in the solar system, the composition of what they believe to be Theia doesn't. This means hitherto unknown material could have been involved in the formation of Theia, indicating that Theia may have formed closer to the sun than Earth did.

Da:

https://www.space.com/astronomy/earth-and-theia-collided-to-birth-the-moon-but-did-they-first-start-out-as-close-neighbors?utm_term=0D44E3E5-72C8-4F2E-A2B4-93C82DC78FB4&lrh=e4e2966485d78112a6060535462dd7377ffa0f1e6368288dc8552dcea7aac778&utm_campaign=58E4DE65-C57F-4CD3-9A5A-609994E2C5A9&utm_medium=email&utm_content=1FC0ABED-86B6-457E-8837-3240A73D6ED4&utm_source=SmartBrief