Bild med tillstånd Joe Tucciarone
En av de ledande teorierna för hur vår måne bildades är Giant Impactor Theory, som föreslår en liten planet ungefär storleken på Mars som slog jorden tidigt i vårt solsystem bildande, och matar ut stora volymer uppvärmt material från de yttre skikten på båda föremålen. Detta bildade en skiva av kretsande material som så småningom fastnade ihop för att bilda månen. Hittills har det inte funnits något sätt att faktiskt testa denna teori. Men ett nytt instrument som noggrant undersöker järnisotoper kan möjligen kasta insikt i månens ursprung, liksom hur Jorden och de andra markplaneterna bildades.
Det nya instrumentet, en plasmakällmasspektrometer, separerar joner (laddade partiklar) beroende på deras massor och möjliggör en noggrann undersökning av järnisotoper. Genom att titta på de små variationerna kan järnskärmar på den subatomära nivån berätta planetforskare mer om bildandet av skorpa än tidigare trott, enligt Nicolas Dauphas från University of Chicago, Fang-Zhen Teng vid University of Arkansas och Rosalind T. Helz från US Geological Survey som medförfattare av en artikel som kommer att publiceras i tidskriften Vetenskap.
Deras fynd strider mot den allmänt uppfattade uppfattningen att isotopvariationer endast förekommer vid relativt låga temperaturer, och endast i lättare element, såsom syre. Men Dauphas och hans medarbetare kunde mäta isotopvariationer när de förekommer i magma vid temperaturer på 1 100 grader Celsius (2 012 grader Fahrenheit).
Tidigare studier av basalt fann liten eller ingen separation av järnisotoper, men dessa studier fokuserade på berget som helhet snarare än dess individuella mineraler. "Vi analyserade inte bara hela bergarterna, utan de separata mineralerna," sade Teng. I synnerhet analyserade de olivinkristaller.
Inuti instrumentet bildas jonerna i en plasma av argongas vid en temperatur på nästan 14 000 grader Fahrenheit (8 000 grader Kelvin, varmare än solens yta).
Instrumentet testades på lavan i Kilauea Iki-krateret på Hawaii.
Om den tillämpas på olika jord- och utomjordiska basalter, inklusive månbergar, meteoriter från Mars och asteroiderna, kan metoden ge mer definitivt bevis för en Giant Impactor Theory, och ge ledtrådar om bildandet av jordens kontinenter, och potentiellt kan berätta för oss mer om hur andra planetariska kroppar bildades.
”Vårt arbete öppnar spännande vägar till forskning,” sa Dauphas. "Vi kan nu använda järnisotoper som fingeravtryck för magadannelse och differentiering, vilket spelade en roll i bildandet av kontinenter."
Original nyhetskälla: PhysOrg
