Taro Hama @ E‑kamakura/Getty Images
När jorden kretsar runt solen drar dess ständiga följeslagare – månen – i haven och skapar de tidvatten vi observerar idag. När livet först dök upp på jorden var månen redan en bekant närvaro. Ändå är detta partnerskap relativt nytt i kosmiska termer; Jorden hade inte alltid en satellit.
Vår bästa modell av solsystemets födelse börjar med ett diffust moln av gas och damm – en nebulosa – som kollapsade under gravitationen för att bilda solen. Den omgivande skivan av material smälte samman till planeter, månar och mindre kroppar. Genom att datera meteoriter uppskattar forskare att solen och jorden bildades för ungefär 4,6 miljarder år sedan. Radiometrisk datering av månprover gav åldrar på upp till 4,46 miljarder år, vilket visar att månen är nästan lika gammal som jorden och kanske en smula äldre.
Stocktrek Images/Getty Images
Flera hypoteser försöker förklara månens ursprung. Varje trovärdig modell måste uppfylla fem kriterier:vinkelmomentet mellan jorden och månen, månens massa och densitet, månens lilla järnkärna, utarmningen av flyktiga grundämnen och den kemiska likheten mellan de två kropparna.
Den rådande teorin, som förespråkas av NASA och de flesta planetforskare, föreslår att en kropp i Marsstorlek – som heter Theia – kolliderade med den tidiga jorden. Denna stöt tog bort de yttre lagren, gav systemets vinkelmomentum, skapade en liten kärna för protomoonen och sprutade ut material som senare smälte samman till månen.
Mariusz Lopusiewicz/Shutterstock
Isotoper - atomer av samma grundämne med olika neutronantal - fungerar som fingeravtryck av planetariskt material. Syre har tre stabila isotoper (¹⁶O, ¹⁷O, ¹⁸O). Mätningar visar att månstenar har samma syreisotopförhållanden som jorden, vilket innebär en delad källa. Implikationssimuleringar förutspår dock att det mesta månmaterialet kommer från Theia, som borde uppvisa distinkta isotopiska signaturer. Denna missmatchning, känd som "isotopkrisen", förblir olöst.
South_agency/Getty Images
Tidigare idéer – som ett snabbt tidig spinn som slänger material utåt (George Darwin, 1800-talet) eller sambildning med jorden – stämmer inte överens med månens lilla kärna eller dess observerade sammansättning. Nyare alternativ tyder på att Theia hade en jordliknande isotopisk makeup, eller att ångblandning efter påverkan homogeniserade materialet. Ingen av hypoteserna förklarar uppgifterna fullständigt.
Med nuvarande kunskap är månens exakta bildningsväg osäker. Kommande uppdrag kan ge klarhet. NASA:s Artemis-program planerar besättningar med månlandningar så tidigt som 2027, och lovar nya prover och observationer som äntligen kan lösa det isotopiska mysteriet.
