Trái đất và Mặt trăng được tạo ra là kết quả của một vụ va chạm khổng lồ giữa hai hành tinh có kích thước bằng sao Hỏa và sao Kim. Nhưng nghiên cứu mới cho thấy Trái đất và Mặt trăng có thể đã hình thành muộn hơn nhiều - có thể lên tới 150 triệu năm sau khi hình thành hệ mặt trời.
Tais W. Dahl, từ Viện Niels Bohr tại Đại học cho biết, chúng tôi đã xác định tuổi của Trái đất và Mặt trăng bằng cách sử dụng các đồng vị vonfram của Copenhagen hợp tác với giáo sư David J. Stevenson từ Viện Công nghệ California (Caltech).
Các hành tinh trong hệ mặt trời được tạo ra bởi sự va chạm giữa các phôi hành tinh quay quanh mặt trời sơ sinh. Trong các va chạm, các hành tinh nhỏ tụ lại với nhau và hình thành các hành tinh lớn hơn và lớn hơn. Khi vụ va chạm khổng lồ xảy ra cuối cùng hình thành Trái đất và Mặt trăng, nó xảy ra vào thời điểm cả hai cơ thể hành tinh có lõi kim loại (sắt) và lớp phủ silicat (đá) xung quanh. Nhưng nó đã xảy ra khi nào và nó đã xảy ra như thế nào? Vụ va chạm diễn ra trong vòng chưa đầy 24 giờ và nhiệt độ Trái đất rất cao (7000 độ C), khiến cả đá và kim loại phải tan chảy trong vụ va chạm hỗn loạn. Nhưng khối đá và khối sắt cũng trộn lẫn với nhau?
Tuổi của Trái đất và Mặt trăng có thể được xác định niên đại bằng cách kiểm tra sự hiện diện của các yếu tố nhất định trong lớp phủ Trái đất. Hafnium-182 là một chất phóng xạ, phân rã và được chuyển đổi thành đồng vị vonfram-182. Hai nguyên tố có tính chất hóa học khác nhau rõ rệt và trong khi các đồng vị vonfram thích liên kết với kim loại, hafnium thích liên kết với silicat, tức là đá.
Phải mất 50-60 triệu năm để tất cả các hafnium phân rã và được chuyển đổi thành vonfram, và trong quá trình Mặt trăng hình thành vụ va chạm gần như toàn bộ kim loại chìm vào lõi Trái đất. Nhưng tất cả các vonfram đi vào cốt lõi?
Chúng tôi đã nghiên cứu đến mức độ nào kim loại và đá hòa trộn với nhau trong khi hành tinh hình thành va chạm. Sử dụng các tính toán mô hình động của sự pha trộn hỗn loạn của khối đá lỏng và khối sắt, chúng tôi đã phát hiện ra rằng các đồng vị vonfram từ sự hình thành sớm của Trái đất vẫn còn trong lớp phủ đá, đá cho biết Tahl.
Các nghiên cứu mới ngụ ý rằng sự va chạm hình thành mặt trăng xảy ra sau khi tất cả các hafnium đã phân rã hoàn toàn thành vonfram.
Kết quả của chúng tôi cho thấy lõi kim loại và đá không thể nhũ hóa trong các va chạm giữa các hành tinh có đường kính lớn hơn 10 km và do đó, hầu hết lõi sắt của Trái đất (80-99%) không loại bỏ vonfram khỏi vật liệu đá trong lớp phủ trong quá trình hình thành nên nói Dahl.
Kết quả của nghiên cứu có nghĩa là vụ va chạm tạo ra Trái đất và Mặt trăng có thể đã xảy ra tới 150 triệu năm sau khi hình thành hệ mặt trời, muộn hơn nhiều so với 30 triệu năm trước đây.
Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí khoa học, Trái đất và Khoa học hành tinh.
Từ một thông cáo báo chí của Đại học Copenhagen.
