De flesta forskare är överens om att jorden i stort sett alltid har haft sin måne. Detaljer om månens sammansättning (i synnerhet "isotopblandningen" av tyngre och lättare versioner av olika element) är för lika jordens för att den ska fångas från någon annanstans. Dock, vissa kompositionsdetaljer skiljer sig tillräckligt mycket för att utesluta tanken att månen helt enkelt är en bit av jorden som bröt loss.

Detaljerna om hur månen bildades, och när, har länge diskuterats. Nu kastar två nya studier nytt ljus på processen - till och med att fastställa ett datum.

I mer än 30 år, den rådande synen på bildningen av vår måne har varit "jätteeffekthypotesen". Föregångarna till de nuvarande fyra stenplaneterna – Merkurius, Venus, Jorden och Mars – verkar ha varit dussintals mindre kroppar kända som "planetära embryon". Enligt hypotesen om jätteeffekt, vår måne bildades som ett resultat av den sista av en serie "gigantiska effekter" sammanslagningar mellan planetariska embryon som så småningom bildade jorden. I denna sista kollision, ett embryo var nästan lika stort som jorden och det andra ungefär lika stort som Mars. Den sammanslagna kroppen som blev resultatet av detta blev jorden. Skräp slungades ut från stöten, varav de flesta kom från den steniga delen av den mindre kroppen, samlades i omloppsbana för att bli månen.

Men hur snabbt hände allt detta? Lyckligtvis, supernovaexplosionen som man tror har drivit igång för vårt lokala moln av gas och damm att dra ihop sig-och så bilda solen och dess planeter-ympade molnet med nybildade isotoper av radioaktiva element. När var och en sönderfaller till en stabil isotop i olika takt, dessa ger en utmärkt serie klockor för att tajma de olika händelserna.

Utifrån detta, solsystemets födelse accepteras allmänt för att ha inträffat nära 4,57 miljarder år sedan. Forskare har länge diskuterat hur lång tid efter detta jordens månbildande nedslag inträffade. "Senskolan" gynnade 150-200m år efter, medan den "tidiga skolan" föredrog ett datum mindre än cirka 100 m år efter ursprunget.

Nu tyder en ny studie på att det verkligen var ett väldigt tidigt datum, inte mer än 60 m år efter solsystemets födelse. Teamet bakom, ledd av Melanie Barboni från University of California, Los Angeles, analyserade zirkonkristaller från prover av forntida månskorpa som samlats in av Apollo 14. De hävdar att förhållandet mellan två isotoper av de sällsynta, zirkoniumliknande grundämne hafnium (Hf-176 och Hf-177 – den senare har en neutron mer i kärnan än den förra) kan endast förklaras om magmahavet som täckte den nybildade månen redan hade stelnat för 4,51 miljarder år sedan .

Detta lämnar, som mest, bara 60 miljoner år mellan solsystemets ursprung och stelnandet av den första månskorpan – vars spår kan avläsas i dessa zirkonkristaller.

Sett mot solsystemets totala ålder, 60 miljoner år att gå från ett moln av gas och damm runt spädbarnssolen till en fullformad jord med sin egen stora måne kan tyckas omöjligt kort. Dock, det är tillräckligt länge – för 60 miljoner år sedan, Storbritannien och Grönland förenades fortfarande, utan ingripande Atlanten (och Island fanns inte alls). Och kroppar i rymden rör sig mycket snabbare än jordens långsamt krypande kontinenter.

En serie effekter istället?

Under tiden, en orelaterad studie i Naturgeovetenskap , också precis publicerat, hävdar att jätteeffekthypotesen är felaktig. Ett israeliskt team använde sofistikerad datormodellering, kallad "utjämnad partikelhydrodynamik", och drog slutsatsen att det skulle vara nästan omöjligt för en sådan händelse att producera en skräpskiva runt jorden med den nödvändiga mängden vinkelmoment (rotationsenergi låst i omloppsrörelse och snurr) för att så småningom bilda en stabil måne.

Istället, de fann att ett mer genomförbart sätt att bilda månen är som slutresultat av en serie på cirka 20 kollisioner mellan planet-embryon från Mars-till-måne på kroppen som senare blev jorden. Varje kollision gav en skräpring som snart skulle förenas till en liten måne. Men tidvatten skulle få varje på varandra följande måne att migrera utåt så att de skulle kollidera och smälta samman med varandra till den större månen som vi känner idag.

Är de två studierna motstridiga? Jag tror inte det. Om multipelpåverkansmodellen är korrekt, då kan gränsen på 60 m för månens bildande efter solsystemets födelse fortfarande datera slutet, eller nästan slutet, av sekvensen av månsammanslagningar.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.