3.2 dannelse af en dobbelt Planet Earth–Moon

jorden og Månen udgør faktisk et dobbelt planetarisk system. Deres gensidige indflydelse er ikke stor nu, men ganske mærkbar. Men i de tidlige udviklingsstadier af dette system var det usædvanligt stærkt. Det førte til katastrofale konsekvenser og radikale ændringer i begge planets udviklingsproces.

derfor gennemgår vi jordens og månens oprindelse sammen. Det skal her anføres for at retfærdiggøre den øgede opmærksomhed på Månen i denne monografi, der er afsat til Jordens udvikling og dens geodynamik, at Månen, som en satellit på vores planet, tjente som udløsermekanismen, der startede og i det væsentlige aktiverede jordens tektoniske udvikling på arkæisk. Desuden drejede Månen vores planet. Som det er kendt, er magnetfeltets oprindelse forbundet med rotationen. Oven i det definerede Månens fangstbane den oprindelige hældning af Jordens revolution akse, og det var årsagen til al dens oprindelige klimaplacering. Desuden kan det nu siges med sikkerhed, at Månen ved at fremskynde Jordens udvikling forudbestemte fremkomsten på dens overflade af højt organiseret liv.

dette er naturligvis rent jordiske problemer, som det er umuligt at løsrive sig uden at udvikle en passende evolutionsteori om Jorden–Månen dobbeltplanet og selve Månen.

i modsætning til det foregående afsnit beskriver vi her ikke de konventionelle begreber i jord–Månesystemdannelsen, men en ny model udviklet af forfatterne (Sorokhtin, 1988) af oprindelsen på grund af tidevandsødelæggelse ved Roche-grænsen for en mere massiv planet, Proto-Luna. Modellen blev beskrevet i publikationer med Ushakov (Sorokhtin og Ushakov, 1989a,b, 2002).

det ser ud til at forklare bedre end andre modeller hele aggregatet af den moderne viden om sammensætning, struktur og geologiske udvikling af både Jorden og vores satellit. Det forklarer også oprindelsen af jordens aksiale revolution og den eksisterende fordeling af de kinetiske øjeblikke mellem Jorden og Månen.

i vores tro er en stor vanskelighed for opbygningen af en passende teori om månens oprindelse dens drastiske forarmelse i jern -, siderofile og chalcophyliske elementer. At dømme efter den gennemsnitlige Månetæthed (pL = 3,34 g/cm3) indeholder den ikke større end 5% af jern–nikkelfasen (Ringtræ 1975a, b,1979) eller under hensyntagen til gennemsnitlig FeO-koncentration i månekappen, kun 13-14% af den tunge fraktion. Dette er meget lavere end gennemsnittet jernforbindelser indhold i det ikke-differentierede stof af carbonholdige chondritter (22%) og især i Jordens stof (næsten 37%).

under hensyntagen til disse forskelle blev der foreslået hypoteser om Måneoprindelse i andre områder af solsystemet, der var fattige i jernforbindelser med efterfølgende fangst af Jordens tyngdefelt (Alfven, 1954, 1963; Urey, 1972).

hypoteser i denne gruppe har to ulemper.

for det første er sandsynligheden for tyngdekraftfangst fra en fjern bane af en stor kosmisk krop som Månen forsvindende lille (praktisk talt nul). For det andet er det umuligt at komme med en forklaring på, hvorfor månematerialet er så mangelfuldt i jern, når dets indhold i de mest primitive carbonaceous chondritter er omkring dobbelt så stort. Desuden er de carbonaceous chondritter rige på flygtige og meget mobile elementer, mens månen er drastisk fattig i dem.

et problem med at forklare jordens fangst af en stor satellit fra et fjernt område af solsystemet resulterede i dannelsen af en anden gruppe hypoteser. Nu opstod Månen i Jordens dannelsesområde og gjorde sammen med det et dobbelt planetsystem.

mest udviklede af sådanne hypoteser er den af Ruskol (1960-1975). En lignende hypotese blev foreslået af Harris og Kaula (1975). Det foreslår den fælles tilvækst af jorden og månen, der begyndte på det tidspunkt, hvor jorden kun havde 0,1 af sin nuværende masse. Ifølge disse hypoteser dannede Månen under en stor del af sin vækst i en afstand på omkring 10 jordradiuser.

disse hypoteser postulerer fremkomsten af vores planeter fra et enkelt reservoir af det protoplanetære stof. Men de var også ude af stand til at forklare manglen på Månen af jern og siderofile elementer såvel som en høj grad af månens stofdifferentiering og “tornadiske” værdier af forhold mellem den radiogene fører til den primære 204pb. Desuden var disse modeller baseret på antagelsen om, at Jordens aksiale revolution eksisterede lige fra starten og handlede i samme retning som satellitrevolutionen, men ved vinkelhastigheden af egen revolution, der oversteg satellitens orbitalrevolution aksialhastighed.

af interesse er Gerstenkorns (1967) hypotese om Månefangst og efterfølgende tidevandsudvikling af dens bane. Under denne udvikling nærmede Månen Roche-grænsen, det vil sige den nærmeste afstand fra satellitten til det centrale anlæg (i en tættere afstand ville en massiv satellit blive ødelagt af planetens tyngdefelt). Også under dette koncept forblev Månen uændret fra dens fødsel til vores dage, så der var ingen forklaring på oprindelsen af den eksisterende jernmangel i månematerialet. Desuden har Gerstenkorns beregninger nogle fejl. Hannes og Alv Kristns hypotese (1963) beskriver Månen som en satellit fanget af jorden på banen tæt på Roche-grænsen. Den nuværende bane dannet gennem tidevandsinteraktioner med jorden.

som nævnt er Månen uregelmæssig med hensyn til dens jernindhold. Samtidig er dens basalter vidunderligt tæt i deres sammensætning til de primitive basalter af Jordens mid-oceaniske højder. Iltisotopdata understøtter også” sammenhængende ” Oprindelse af Månen og Jorden og en anden Oprindelse af de kulstofholdige og regelmæssige kondritmeteoritter. Baseret på det var Ringved (1975a,b, 1979) i stand til overbevisende at vise den geokemiske affinitet af månematerialet med jordens mantelstof. Imidlertid gjorde Ringtræ en temmelig eksotisk slutning fra denne kendsgerning: kort efter dens dannelse og adskillelse af den tætte kerne spandt jorden hurtigt op, og på grund af den således dannede rotationsinstabilitet blev en stor klump revet af kappen og blev senere Månen.

dette er en gammel ide, som blev fremsat omkring hundrede år tilbage af Darvin (1865), en talentfuld geofysiker og søn af Charles Darvin. Desværre var denne hypotese også mekanisk forkert.

når man beskæftiger sig med månens oprindelse, skal man tage højde for den ekstreme grad af dens differentiering, der førte til jernseparation fra silicater og deres betydelige forarmelse i siderofile elementer. En sådan total differentiering af sagen kan kun have fundet sted i kroppen af en ret stor og smeltet planet.

dette er et vigtigt punkt, som ikke kan kasseres. At Månen blev dannet fra den oprindeligt smeltede planet understøttes især af sammensætningen af dens tykke (op til 80 km) anorthosite skorpe, der hovedsagelig består af en calciumfeldspar anorthit. En sådan tyk skorpe kunne kun have adskilt sig fra det totalt smeltede stof i en stor kosmisk krop, tre til fire gange større end den nuværende måne. Som det blev fundet fra månens anorthosite aldersbestemmelse (Tera og Vasserburg, 1974), fandt denne proces sted for omkring 4,6–4,4 siden, det vil sige i perioden tæt med hensyn til timing til dannelsen af selve jord–Månesystemet. Derfor er det plausibelt at forvente, at modermånekroppen gennemgik den fjols planetariske smeltning og differentiering forud for dannelsen af Månen korrekt.

man skal tage højde for en anden og ganske bemærkelsesværdig kendsgerning, der er vigtig for Månens oprindelseshypotese. Den samlede jord-Månesystemrevolution kinetisk momentum med nøjagtighed til det tredje decimal passer til en situation, hvor satellitten og den centrale planet var placeret i Roche-grænseafstand fra hinanden og havde en synkron aksial omdrejningshastighed. Det kan ikke bare være en tilfældighed. Tværtimod er det et overbevisende bevis på den situation, hvor månen under dens oprindelse faktisk var ved Roche-grænsen og kunne have været ødelagt.

det forekommer ret plausibelt baseret på de leverede data og overvejelser, at månen er en rest af en større planet, Proto-Månen, som blev fanget af den voksende jord fra en tilstødende (nærmeste) bane og ødelagt af Jordens tyngdefelt ved Roche-grænsen. Lignende overvejelser, i en kvalitativ form, blev offentliggjort tidligere af træ og Mitler (1974) og Opik (1961). Analogt med disse ideer har vi tidligere foreslået (Sorokhtin, 1988) en hypotese, hvorunder Månen dannede sig som kun en rest, tidevandsbuksen af en smeltet og totalt differentieret Proto-måne bevaret fra ødelæggelse i Roche “boblen.”

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.