Vuosisatojen ajan tutkijat ovat yrittäneet selittää kuinka Kuu muodostui. Kun taas jotkut ovat väittäneet, että se muodostui materiaalista, jonka Maa oli menettänyt keskipakoisvoiman takia, toiset väittivät, että esimuotoiltu kuu oli vangittu maan gravitaation vaikutuksesta. Viime vuosikymmeninä laajimmin hyväksytty teoria on ollut jättiläinen vaikutushypoteesi, jonka mukaan Kuu muodostui sen jälkeen, kun Maapallon iski Marsin kokoinen esine (nimeltään Theia) 4,5 miljardia vuotta sitten.
Kansainvälisen tutkijaryhmän uuden tutkimuksen mukaan avain todistaa, mikä teoria on oikein, voi olla peräisin ensimmäisistä ydinkokeista, jotka tehtiin täällä maan päällä, noin 70 vuotta sitten. Tutkittuaan radioaktiivisen lasin näytteitä, jotka on saatu Trinity-testialueelta New Mexico (jossa ensimmäinen atomipommi räjähti), he päättivät, että Moon-kivien näytteet osoittivat samanlaista haihtuvien elementtien ehtymistä.
Tutkimusta johti James Day - geotieteen professori Scripps Institute of Oceanography -yksikössä Kalifornian yliopistossa, San Diegossa. Yhdessä kollegoidensa kanssa - jotka ovat kotoisin Pariisin maapallon fysiikan instituutista, McDonnell-avaruus tiedekeskuksesta ja NASA: n Johnson-avaruuskeskuksesta -, he tutkivat kolminaisuuden testipaikasta haettuja lasinäytteitä kemiallisen koostumuksensa määrittämiseksi.
Tämä lasi, joka tunnetaan nimellä triniitti, luotiin, kun plutoniumpommi räjähti Trinity-testialueella vuonna 1945 osana Manhattan-hanketta. Arkosinen hiekka (joka koostuu pääasiassa kvartsirakeista ja maasälvestä) muutettiin 350 metrin (1100 jalkaa) etäisyydelle maanpäällisestä nollasta vihreään lasiksi massiivisen räjähdyksen aiheuttaman äärimmäisen lämmön ja paineen avulla.
Vuosien ajan tutkijat ovat tutkineet näitä lasimaalauksia, jotka heidän mukaansa olivat seurausta hiekan imemisestä räjähdykseen ja sadetun sitten sulan nesteenä pintaan. Kun Day ja hänen kollegansa tutkivat sitä, he totesivat, että lasinäytteet olivat ehtyneet sinkistä ja muista haihtuvista elementeistä - joiden tiedetään haihtuvan äärimmäisessä kuumuudessa ja paineessa - riippuen siitä, kuinka kaukana ne olivat maasta nollasta.
Heidän tutkimuksensa perusteella, joka julkaistiin Tieteen kehitys 8. helmikuuta 2017 näytteet triniitistä, jotka saatiin välillä 10–250 metriä (30–800 jalkaa) räjähdyspaikasta, olivat ehtyneet näistä elementeistä paljon enemmän kuin kauempana otetut näytteet. Lisäksi jäljelle jääneet sinkin isotoopit olivat raskaampia ja vähemmän reaktiivisia kuin toisissa.
Sitten he vertasivat näitä tuloksia kuun kivillä suoritettuihin tutkimuksiin, jotka osoittivat samanlaisen haihtuvien alkuaineiden ehtymisen. Tämän perusteella he päättivät, että samanlaisia lämpö- ja paineolosuhteita oli kerralla Kuussa, mikä aiheutti näiden elementtien haihtumisen. Tämä on sopusoinnussa sen teorian kanssa, että menneisyydessä tapahtui valtava vaikutus, joka muutti Kuun pinnan magman valtamereksi.
Kuten Day selitti UC San Diegon lehdistötiedotteessa:
”Tulokset osoittavat, että haihtuvuus korkeissa lämpötiloissa, samoin kuin planeetan muodostumisen alussa, johtaa haihtuvien elementtien menetykseen ja tapahtuneesta materiaalista jäljellä olevien raskaiden isotooppien rikastumiseen. Tämä on ollut tavanomaista viisautta, mutta nyt meillä on kokeellista näyttöä sen osoittamiseen. ”
Vaikka 1980-luvulta lähtien vallitseva teoria on ollut jättiläinen vaikutushypoteesi, keskustelu on ollut käynnissä ja siihen on saatu uusia tuloksia. Esimerkiksi vuoden 2017 tammikuussa julkaistiin uusi tutkimus Luonnontieteellinen - jota johti Raluca Rufu Weizmann-tiedeinstituutista Rehovotissa, Israelissa - osoitti, että Kuu on saattanut olla seurausta monista pienemmistä törmäyksistä.
Tietokonesimulaatioita käyttämällä Weizmann-ryhmä havaitsi, että useat pienet iskut olisivat voineet muodostaa monia Maan ympärille muodostuvia moonletteja, jotka olisivat sitten yhdessä luoneet Kuun. Mutta osoittamalla, että haihtuvat elementit läpikäyvät samanlaisia reaktioita lämmölle ja paineelle, riippumatta siitä, missä reaktio tapahtuu, Day ja hänen kollegansa ovat tarjonneet joitain vankkoja todisteita, jotka osoittavat kohti yhtä törmäystapahtumaa.
Tämä tutkimus on vain viimeisin sarjassa, joka auttaa maan tutkijoita asettamaan rajoituksia Kuun muodostumiselle ja -muodolle. Nämä auttavat meitä myös ymmärtämään paremmin aurinkokunnan historiaa ja sen muodostumista.
