Årtionden gammalt radioaktivt glas som hittats täcka marken efter den första kärnvapenprovsprängningen används av forskare för att undersöka teorier om månens bildning för cirka 4,5 miljarder år sedan.

I en ny studie, Scripps Institution of Oceanography vid University of California San Diego Professor James Day och kollegor undersökte den kemiska sammansättningen av zink och andra flyktiga ämnen som finns i det grönfärgade glaset, kallas trinit, som var radioaktiva material som bildades under de extrema temperaturer som blev resultatet av plutoniumbombens explosion 1945. Testproverna som analyserades samlades in mellan 10 meter (30 fot) och 250 meter (800 fot) från ground zero vid Trinity-testplatsen i New Mexico.

Jämfört med prover som tagits längre bort, glaset närmast detonationsplatsen var utarmat på flyktiga ämnen som zink. Zinket som fanns var berikat i de tyngre och mindre reaktiva isotoper, som är former av dessa grundämnen med olika atommassa men samma kemiska egenskaper.

Zink och andra flyktiga ämnen, som förångas under hög temperatur, "torkades ut" nära explosionen än de som var längre bort från explosionen. Resultaten publicerades i numret av tidskriften den 8 februari Vetenskapliga framsteg .

"Resultaten visar att avdunstning vid höga temperaturer, liknande de i början av planetbildningen, leder till förlust av flyktiga ämnen och till anrikning av tunga isotoper i överblivet material från evenemanget, sa Dag, en Scripps geovetare och huvudförfattare till studien. "Detta har varit konventionell visdom, men nu har vi experimentella bevis för att visa det."

Forskare har länge föreslagit att liknande kemiska reaktioner ägde rum när en kollision mellan jorden och en planetkropp i Marsstorlek producerade skräp som slutligen bildade månen. Analysen av Day och kollegor fann likheter mellan trinit- och månstenarna genom att de båda är mycket utarmade på flyktiga ämnen och innehåller lite eller inget vatten. Dagens studie ger nya bevis för att stödja "jätteeffektteorin" om månens bildning.

Det tunna arket av trinit vid testplatsen i New Mexicos öken, som sträckte sig ungefär 350 meter (1, 100 fot) ut från ground zero, bildas av värmen, när kärnreaktionerna ägde rum. Studiens resultat visade att flyktiga grundämnen genomgår samma kemiska reaktioner under extrema temperatur- och tryckhändelser oavsett om de äger rum på jorden eller i yttre rymden.

"Vi använde det som var en historieförändrande händelse till vetenskaplig nytta, få ny och viktig vetenskaplig information från en händelse för över 70 år sedan som förändrade mänsklighetens historia för alltid, sa Dag, chef för Scripps Geochemistry Isotope Laboratory.