Forskere sår tvivl om, hvordan Månen blev til
En ny datering af månesten trækker tæppet væk under den gængse teori om, hvordan Jordens måne opstod. Enten er Månen meget yngre end hidtil antaget – eller også blev den ikke født af et glødende magmahav.
Hvordan blev Månen dannet?
Det spørgsmål troede videnskaben, at den havde et godt og velunderbygget svar på, men nu indikerer et nyt dansk studie, at der er noget helt galt med forskernes teori.
Resultaterne, som er opnået af geokemikere fra bl.a. Statens Naturhistoriske Museum i København, er så opsigtsvækkende, at de netop er blevet publiceret i det anerkendte videnskabelige tidsskrift Nature.
Forskerne har dateret månesten fra Månens overflade ved hjælp af to forbedrede dateringsmetoder. Begge metoder når frem til, at stenene skulle være 4,36 milliarder år gamle, hvilket er betydeligt yngre end tidligere dateringer på mellem 4,44 milliarder år og helt op til 4,567 milliarder år.

»Den nye datering stemmer ikke overens med vores teorier om, hvordan Månen er blevet født. Den indikerer, at det er på tide at revurdere vores model for Månens dannelse,« siger lektor i geokemi James Connelly fra Statens Naturhistoriske Museum, der har ledet studiet.
Teori giver ingen plausibel forklaring
Den mest populære teori, nedslagsteorien, har været, at Månen blev til under et sammenstød mellem den nyfødte Jord og en tilfældigt forbipasserende planet meget tidligt i solsystemets barndom for omkring 4,567 milliarder år siden.
Kollisionen slog mange små flige af Jorden, der blev blæst ud i rummet, hvor de hurtigt klumpede sig sammen til en gigantisk støvbold. Sammenklumpningen frigav voldsomme energimængder, der varmede bolden op, så overfladen smeltede til ét stort magmahav af lava, der var flere hundrede kilometer dybt.
Efterhånden som Månen kølede ned, begyndte forskellige mineraler at udfælde sig og blive faste. De letteste mineraler blev udfældet først og flød rundt på magmahavets overflade, hvor de med tiden forvandlede sig til en skorpe. De tungere mineraler bundfældede sig først senere og dannede skorpens fundament.
Fakta
Forskerholdet inkluderer forskere fra Naturhistorisk Museum i Danmark, Lawrence Livermore National Laboratory, Carnegie Institutes Departement of Teresstial Magnetism and Université Blaise Pascal.
Det nye studie er baseret på den opfattelse, at de indsamlede månesten blev skabt da Månens overflade begyndte at blive fast, og at man dermed kunne bruge dem til at datere kloden med.
Men den teori stemmer ikke overens med de nye dateringer. Forskerne kan ganske enkelt ikke få den nye alder til at passe sammen med deres beregninger af, hvor lang tid det tager for et magmahav at køle ned.
»Vi ved, hvor lang tid et magmahav bruger på at afkøle, og det stemmer slet ikke overens med de nye dateringer. Den unge alder kan ikke forklares med, at magmahavet er kølet meget langsomt ned,« påpeger James Connelly.
Gammel dateringsmetode duede ikke
Uoverensstemmelsen har fået forskerne til at overveje, om magmahavet mon overhovedet har eksisteret. De månesten, som man har dateret, har godt nok en kemisk sammensætning, der stemmer præcis overens med, hvad man ville forvente, hvis de var de første sten, der var udfældet af et magmahav, men det er ikke tilstrækkeligt med dokumentation for, at teorien er rigtig.
Fakta
De nydaterede månesten har hidtil har været opbevaret på NASA Johnson Space Center.
»Vi er stadig på jagt efter en forklaring på stenenes unge alder. Måske stammer de slet ikke fra magmahavet eller også er de igennem tiderne blevet blandet op med andet, yngre materiale fra eksempelvis meteornedslag eller vulkanudbrud. I så fald kan de slet ikke bruges til at datere Månen med, som man hidtil har troet,« siger James Cornelly.
Det nye studie åbner altså flere spørgsmål, end det giver svar, men har alligevel formået at slippe igennem Natures nåleøje, og det er der ifølge James Connelly en god forklaring på.
»Som de første nogensinde har vi haft held med at få samme datering af månestenene med to forskellige og forbedrede dateringsmetoder. Tidligere forsøg på at datere stenene har givet mange forskellige aldre. Nu står vi endelig med et entydigt tal, som vi kan bruge til at teste og videreudvikle vores modeller,« siger James Connelly.
Relaterede artikler
Videnskabelige kilder
Eksterne links
Månen kan gøre os klogere på livets opståen
Månen er en gold klode uden atmosfære og liv, og i vores dagligdag betyder det måske ikke så meget, hvor gammel Månen er. Men Månens alder er faktisk en vigtig brik i forståelsen af, hvordan Solsystemet er blevet skabt.
Én af forskernes centrale missioner er at kortlægge dannelsen af Solsystemet og finde ud af hvad det var for astrofysiske betingelser, der lagde grunden for vores solsystem. Måske var det helt specielle forhold, der fik livet til at opstå så vores chancer for at finde liv andre steder er små.
»Studierne af Månen kan bl.a. fortælle os noget om, hvorvidt der findes planeter som vores Jord i andre egne af Universet. For at få et svar på det må vi granske alle elementer i vores Solsystem, og her er Månenén af dem,« slutter James Connelly.
Brugte to forskellige dateringsmetoder
James Cornelly og hans kolleger har videreudviklet to dateringsmetoder og har brugt dem til at datere månesten, som astronauter tog med sig hjem under Apollo 16-missionen for ca. 40 år siden.
Helt præcist har forskerne måttet analysere forskellige varianter, såkaldte isotoper, af grundstofferne bly og neodymium for at fastsætte stenenes alder, og nåede frem til, at de begge er 4,36 milliarder år gamle, altså flere hundrede millioner år yngre end selve Solsystemet.
»Dette studie er det første, i hvilken en enkelt prøve af månestenes mineraler giver præcis de samme aldre ligegyldigt hvilken isoptop man kigger på, og hvilken metode, man bruger,« siger James Connelly.
De metoder, som forskerne har brugt, har været prøvet før, uden held. Problemet var, at stenene var blevet forurenet med bly, da de blev bragt til Jorden og håndteret i laboratoriet. Dette bly er utroligt svært at fjerne.
Grunden til, at stenene er blevet blyforurenet er, at vi har afbrændt bly i årtier, så der er bly overalt på Jordens overflade. Det er meget let at komme til at forurene prøverne. En meteorit rummer f.eks. 20.000 gange mindre bly end den mængde bly, der findes i et glas rent drikkevand i Danmark.
»Vi udviklede en metode til at fjerne det jordiske bly og analysere de små mængder bly fra stenprøverne, så vi kunne få en præcis datering,« siger James Cornelly.
Seneste fra Miljø & Naturvidenskab
-
Stævnemøde med Solen: Venuspassage!
24. maj 2012 kl. 19:24Onsdag 6. juni har vi for sidste gang i mere end hundrede år mulighed for at opleve en venuspassage, hvor planeten Venus glider ind foran Solen.Bringes i samarbejde med Tycho Brahe Planetarium -
Sådan undgår hunde hofteledsdysplasi
24. maj 2012 kl. 12:41Hvalpens miljø i opvæksten påvirker udviklingen af hofteledsdysplasi, specielt i tiden fra fødslen til tre måneders alderen, viser norsk forskning. -
Gennembrud i fysik kan føre til nyt syn på magnetisme
24. maj 2012 kl. 09:58Dansk fysiker har i samarbejde med østrigsk forskergruppe tvunget en speciel gas ind i en helt ny tilstand, som aldrig er observeret i naturen. Opdagelsen kan føre til et gennembrud i forståelsen af magnetisme.
Mest læste på Videnskab.dk
-
20/05
-
18/05
-
18/05
-
21/05
-
21/05
-
21/05
-
21/05
-
19/05
-
19/05
-
22/05
Det læser andre lige nu
-
Sådan bliver Offentligt-Privat Partnerskab en succes
24. maj 2012 kl. 03:56 -
Engelsk som koncernsprog er ikke "a piece of cake"
8. december 2010 kl. 10:04 -
George Lakoff: Socialister ved intet om fornuft
24. maj 2012 kl. 10:47
Spørg Videnskaben
-
Hvorfor sker der så lidt i pinsen?
24. maj 2012 kl. 14:44 -
Hvorfor spiser hunde lort?
21. maj 2012 kl. 13:28
Abonner på vores nyhedsbrev
Seneste nyheder
Seneste kort nyt
-
09:34
-
09:23
-
08:57
-
08:52
-
08:45
Mest sete video
-
Løft en tændstik uden at røre den
18. maj 2012 kl. 09:28 -
Orangutang viser: Sådan bygger du en hængekøje
15. maj 2012 kl. 13:29 -
Verdens mest sjældne gorilla fanget på video
17. maj 2012 kl. 05:58
Seneste kommentarer
-
Af ove kjær kristensen for 57 minutter 29 sekunder siden
[For lange hjerteslag øger dødsrisiko]
-
Af Johan Sparre for 1 time 14 minutter siden
[George Lakoff: Socialister ved intet om fornuft]
Seneste blogindlæg
-
UFOerne eksisterer!
Af Thore Bjørnvig, Mag. art. i religionsvidenskab -
Diskrimination af ’os i provinsen’? - Om afslag til filmstøtte af film med ’brun’ i hovedrollen
Af Heidi Philipsen, lektor
På forsiden lige nu
Abonner på vores nyhedsbrev
| Videnskab.dk | Redaktion | Oversigt | Abonnér |
|---|---|---|---|
| Skelbækgade 4 | Ansvarshavende chefredaktør: | Om Videnskab.dk | RSS feed |
| DK-1717 København V | Vibeke Hjortlund | Ansatte på Videnskab.dk | |
| Tlf: 70 70 17 88 | redaktionen@videnskab.dk | Privatlivspolitik | YouTube |
© Ophavsretten tilhører Videnskab.dk





















Vi må ikke glemme Japanerne (KAGUYA).
Jeg har lige set en interessant udsendelse om ovennævnte mission/satelit.
Der var mange gode impulser, og her er et par links:
http://www.moondaily.com/reports/Japan_Maps_Lunar_Far_Side_Gravity_Field...
http://spaceref.asia/news/viewpr.html?pid=26686
og ikke mindst:
http://www.jaxa.jp/article/special/kaguya/seika01_e.html
Her er man blandt andet inde på vulkansk aktivitet, der forklarer forskellen på 'the dark side of the moon', og det vi ser.
< tilføjelse >
Kiggede efter det, men de (dr.dk) fjerner åbenbart tingene.
Google cache havde den dog stadig:
Nedslag på månen
Fransk dokumentarprogram fra 2009. 12. august 2011 kl. 18:25 på DR HD
I 2007 blev Japans første rumsonde Kaguya sendt op til månen med det formål at katalogisere hele overfladen af månen for første gang.
Kaguyas kredsen om månen har affødt nogle hidtil ukendte og interessante forskningsresultater om månen samt om forholdet mellem månen og jorden.
Programmet her ser nærmere på resultaterne og diskuterer også planer om at sende flere sonder ud i rummet.
< tilføjelse slut >
Hvis den bliver genudsendt er det absolut værd at se.
Månedannelsen og Jordens Roche-grænse
Månen blev dannet af det materiale, som befandt sig udenfor Roche-grænsen. Jeg skrev tidligere: Hovedparten af dette fordampede materiale blev slynget helt væk fra Jorden i samme retning, som den indtrængende planet havde bevæget sig inden kollisionen. En del faldt tilbage på Jorden, og resten begyndte at kredse omkring den sønderslåede Jord som en ring af varm gas.Efter mindre end 1000 år begyndte faste partikler at samles i den afkølede sky, og Månen blev efterhånden dannet.
Jordens Roche-grænse og Månedannelse
@Karsten,
Fra dit link http://space.wikia.com/wiki/Roche_limit
“Since tidal forces overwhelm gravity within the Roche limit, no large satellite can coalesce out of smaller particles within that limit”.
- Ifølge sammenstødsteorien om månens dannelse skulle Månen vel så ikke kunne være dannet via sammensmeltningen af stykkerne fra sammenstødet som vel så skulle befinde sig INDENFOR Jordens Roche-grænse?
Venligst Ivar
Saturns Roche-grænse
Roche-grænsen er afhængig af planetens masse og radius, men lige så vigtigt er størrelsen og massefylden på det legeme, som nærmer sig eller kommer indenfor Roche-grænsen. Et fast og solidt legeme har en mindre Roche-grænse end et mere porøst og løst sammensat.
En rumsonde eller en lille solid måne kan derfor udmærket kredse tæt på planeten, medens en mere porøs vil blive revet i stykker i samme afstand. F.eks. er Saturns Roche-grænse for kometer 2,72 × Saturns radius, medens den for en asteroide eller en lille solid måne er 1,5 × Saturns radius.
Selve beregningen er forholdsvis kompliceret. Du kan se formlen her:
http://space.wikia.com/wiki/Roche_limit
Saturns Roche-grænse
@Karsten,
Hvor langt ude ligger Saturns Roche-grænse - og hvilke måner ligger eventuelt indenfor grænsen?
Og mener du virkelig at resonanspåvirkninger fra Saturns hyrdemåner kan afbalancere tyngdekraften fra Saturn på ringsystemet?
Det ene udelukker ikke det andet
Artiklen anvender et sensationspræget sprog: … er meget yngre end hidtil antaget ... der er noget helt galt … hvilket er betydeligt yngre …
Det danske forskerholds datering af en månesten angiver en alder på 4,36 milliarder år. I forhold til den tidligere datering af andre prøver på mellem 4,44 milliarder år og 4,567 milliarder år drejer det sig allerhøjest om en forskel på tohundrede millioner år, dvs. en afvigelse på omkring 4%.
Apollomissionerne hjembragte i alt 381,7 kg månemateriale fra seks forskellige steder på den side, som vender mod Jorden. Set i forhold til Månens samlede overflade på 37,96 millioner km² og dens vægt på 73½ trillioner tons er det forsvindende lidt.
Den omtalte datering åbner flere spørgsmål, end den giver svar. På et så spinkelt grundlag kan man ikke blot affærdige den hidtil gældende teori. Vi må vente og se tiden an, indtil nye resultater foreligger.
Gasplaneternes måner består hovedsagelig af is og er for flertallets vedkommende indfanget af de respektive planeter, som har en langt større tyngdekraft end Jorden.
Du stiller et spørgsmål om Saturns ’skive’. Jeg formoder, at du mener dens ringsystem. Saturns ringsystem består af utallige enkeltringe, der alle befinder sig indenfor Roche-grænsen. Hvis der findes materiale indenfor en planets Roche-grænse, bliver det knust og findes som ringe omkring planeten, og her er netop Saturns ringe det bedst kendte eksempel. Ringene holdes på plads via resonanpåvirkninger fra de såkaldte hyrdemåner. Således er Cassini-delingen forårsaget af månen Mimas, og de to små måner Prometheus og Pandora holder F-ringen på plads.
Månedannelser i øvrigt
Videoen i denne artikel viser en animation af sammenstødsteorien. Videoens undertekst siger: "Den teori bliver nu udfordret af den nye datering".
- Så er opgaven vel her i dette forum at spille advokat for en anden teori - og ikke automatisk at cementere den eksisterende?
- Om månedannelser i øvrigt: Læser man hvad andre planeter i solsystemet i skrivende stund har af måner (F. eks. Jupiter 63; Saturn 48; Uranus 27 og Neptun 13), hvordan forholder det sig så med teorier om deres dannelse? Passer disse planeter og måners elementer med hinanden som et bevis for nogen teori?
- Hvis måner generelt udvikles fra fragmentskiver, burde Saturns skive vel også vise tegn på en sammensmeltning af fragmenterne. Gør den det? Hvor gammel er fragmentskiven? Skulle den egentlig for længst have været smeltet sammen til en måne ligesom med Jordens måne? (Og hvorfor har Saturns tyngdekraft ikke for længst suget de mindre skive-fragmenter til sig?)
Venligst Ivar
Månens betydning for Jorden
Månen er stor i forhold til Jorden. Således er dens diameter kun fire gange mindre end Jordens. Til sammenligning har Solsystemets største måne, Ganymedes, en diameter, der er 27 gange mindre end dens moderplanet, Jupiter. Størrelsen er formentlig en konsekvens af den dramatiske dannelse gennem sammenstødet.
Det faktum, at Månen er så stor, gør, at den har mere indflydelse på Jorden end nogen anden måne har på sin planet. Måske er vores måne ligefrem ansvarlig for, at livet har kunnet udvikle sig på Jorden. En af de mest tydelige effekter af Månen er tidevandskræfterne, der to gange i døgnet skaber ebbe og flod på Jorden. Herved opstår et miljø i form af tidevandszoner, der er enestående i Solsystemet, idet bestemte steder skiftevis bliver udsat for neddykning i vand og eksponering til iltrig luft. Denne vekslen mellem to økologiske miljøer kan meget vel have været det, der gjorde, at livet på Jorden kunne spredes fra vand til land, da organismer i tidevandszonerne gradvist har kunnet tilpasse sig et fremmed miljø. Livsformer, der har kunnet klare sig på land, har haft en afgørende betydning for fremkomsten af en række avancerede udviklinger, ikke mindst intelligens. Så i sidste ende er det sandsynligt, at mennesket aldrig ville være opstået, hvis vi ikke havde haft Månen.
Samtidig har Månen haft og har stadig stor betydning for de geologiske forhold på Jorden. Således påvirker Månens tyngdekraft ikke kun havvandet med deraf følgende tidevand, men i mindre grad også jordskorpen. Da Jorden var ung, var afstanden mellem de to himmellegemer meget mindre end i dag, og tidevandskræfterne tilsvarende større. Det har ført til deformationer på op til én kilometer af den faste overflade, hvilket har medført store spændinger i Jordens indre. Sammen med varme fra Jordens dannelse og henfald af radioaktive grundstoffer har det fremmet smeltningen af den unge jord, hvilket igen har medført en kemisk differentiering af grundstoffer og dannelse af jordskorpen. Gennem den unikke pladetektonik, der herved blev sat i gang, indgik materialet i skorpen i et kredsløb, der havde stor betydning for udviklingen af kontinenterne.
Det er også overvejende sandsynligt, at Jordens aksehældning på 23½ grad er et resultat af den kollision, der skabte Månen. De årstider, vi oplever på Jorden på grund af aksehældningen, er altså et levn fra det 4,6 milliarder år gamle sammenstød. Ligeledes har Månen også været med til at stabilisere aksens hældning. Uden denne stabilitet ville livsbetingelserne have været helt anderledes, da skiftende hældninger ville have ført til meget store klimatiske ændringer, sådan som man ser det på Mars. Her varierer aksehældningen i mangel af en stabiliserende måne fra lodret til næsten 60 grader. Den moderate hældning af Jordens akse betyder, at den uens opvarmning af polerne og Ækvator giver os en række mangeartede klimazoner og dermed et udvalg af økologiske nicher, som kan udnyttes af dyrelivet.
En mindre tydelig effekt af Månen er tilstedeværelsen af metaller i Jordens skorpe. Lige siden de første måneprøver blev analyseret, har man undret sig over, at der er så mange flere metaller i Jordens silikatbjergarter sammenlignet med Månens. Hvis Jorden en gang har været helt smeltet, som man formoder, burde metallerne være blevet bundet i Jordens kerne, efterhånden som Jorden kølede af. Dermed skulle koncentrationen i kappen svare ret præcist til Månens
.
Forklaringen kan være, at efter det sammenstød, der skabte Månen, blev et stort stykke af Jordens kappe slået af og indgik i Månen sammen med kappen fra det indkommende objekt. Det kolliderende objekts metalkerne blev imidlertid ikke slynget ud i Rummet, men afsat i Jordens kappe. Her er metallerne gennem millioner af års pladetektonik blevet hævet og opkoncentreret i årer, hvorfra det kan udvindes og danne grundlag for vores teknologiske civilisation.
Theia
Sammenstødsteorien kan også forklarer hvorfor Jorden er forholdsvis tæt og tung i forhold til sin størrelse og Månen tilsvarende let.
Da Theia ramte sammen med Jorden efterlod den mindre planet (Theia er anslået til at have været på størrelse med Mars) størstedelen af sine tungere elementer på Jorden hvor de smeltede sammen med Jordens og dannede den relativt store jernkerne vi har - de lettere elementer blev slynget bort og blev med tiden Månen.
Sammenstødsteorien giver også en mulig forklaring på vores hældning - så lige nu er der mere der taler for at det er den rette teori end der taler i mod. Men nye data kan naturligvis tvinge videnskaben til at tænke i helt nye baner.
Vægtforøgelse, rotation og dannelseshypoteser
Der er stor usikkerhed (og uenighed) om, hvor stor tilvæksten på grund af kosmisk støv er. Angivelserne går fra få tons og op til 1000 tons dagligt, men under alle omstændigheder er tilvæksten så minimal i forhold til Jordens vægt, at den er uden betydning. De angivelser du citerer: ”13,000 to 80,000 tons daily” ser meget urealistiske ud. Du må også huske på, at vi sender noget den anden vej. På hele kloden forbruges der store mængder fossile brændstoffer hvert døgn i form af benzin, kul osv. Der bliver en vis mængde uforbrændte produkter tilbage i form af CO2, vanddamp osv., men en stor del bliver omdannet til varmeenergi, som i sidste ende forsvinder ud i Verdensrummet.
Månen har bibeholdt en rotation. Den har bunden rotation i forhold til Jorden, men det er ikke ensbetydende med, at den ikke roterer. Medens Månen kredser omkring Jorden, roterer den nemlig omkring sin egen akse med en hastighed, der nøjagtigt svarer til den sideriske måned (dvs. dens omløbstid i forhold til stjernerne). Misforståelsen opstår, fordi Månen altid vender samme side mod Jorden, hvilket får mange mennesker til at tro, at den slet ikke roterer, men såfremt den ikke gjorde det, ville den i løbet af et omløb jo efterhånden vise nye sider af sin overflade.
Hvis vi ser på Fissionsteorien eller Spaltningshypotesen, vil materialet uanset rotationshastigheden og stoffets beskaffenhed blive kastet ud fra Ækvator, idet centrifugalkraften er størst her.
Denne hypotese er dog stort set opgivet, men derfor har du alligevel en pointe, når du skriver: [Alt i alt mener jeg, at det er mest sandsynligt og logisk, at Månen er dannet meget tidligt i Jordens historie ved en adskillelse fra Jorden og relativt samtidig med Jorden]. I sammenstødsteorien, som er den mest troværdige med den nuværende viden, blev Månen skabt ved en adskillelse fra Jorden tidligt i Solsystemets historie, blot ikke ved udslyngning af stof på grund af hurtig rotation men ved et sammenstød med et andet legeme
Re: Bunden rotation og forøget afstand
Tak for svaret Karsten.
Altså: 1) Månen har været tættere på Jorden og fjerner sig stadig. 2) Månen ikke er helt rund, men trukket lidt aflang i Jordens retning. 3) Jorden har haft hurtigere rotation.
4) Hvad med kosmisk tilvækst som en medvirkende årsag til langsommere rotation?) ” . . . the growth of the Earth as a result of the accretion of meteoric matter is now estimated as being from 13,000 to 80,000 tons daily, which gives a yearly average growth of about ten million tons”. (Accretion of meteoric matter http://gluedideas.com/The-Earth-in-the-Universe-1968/The-Accretion-of-Me... ) (Anden kosmisk indstråling af partikler er ikke medregnet)
5) Hvis der har sket et sammenstød hvor Jorden blev omdannet og Månen er dannet ud fra en ring (fragmentskiven) af materialer fra sammenstødet, burde Månen så ikke have bibeholdt en rotation, jævnfør den generelt accepterede teori om sammenfald af kosmisk materie som skaber rotation via tyngdekraften?
6) Hvad med øvrige problemer med sammenstødsteorien?: http://en.wikipedia.org/wiki/Giant_impact_hypothesis#Difficulties
7) Spaltningshypotesen: ”Tidlige spekulationer gik ud på, at Månen slyngedes ud fra Jordens overflade af centrifugalkraften, hvilket efterlod et bassin – som antoges at være Stillehavet – som et ar. Denne ide kræver imidlertid en alt for stor oprindelig jordrotation, og selvom dette havde været muligt, ville en sådan begivenhed have givet til resultat, at Månens omløb ville følge Jordens ækvatorplan, hvilket ikke er tilfældet”. http://da.wikipedia.org/wiki/M%C3%A5nen#Dannelse
8) Du skrev: ” Et problem er, at udbulingen på den hastigt roterende Jord ville være ved ækvator, hvor rotationshastigheden er størst. Alligevel hælder Månens bane som bekendt endda ret meget i forhold til Jordens ækvator, og et andet problem er at forklare, hvorfor den unge Jord i det hele taget roterede så hurtigt. Det er beregnet, at rotationshastigheden skal være mindst en omgang hver fjerde time, før en udslyngning kan finde sted”.
9) Hvis der har været en meget flydende tilstand under Jordens dannelse, kan man vel tænke sig at der ikke behøvede at være en ”alt for stor Jord-rotationshastighed” for at udslynge det lettere materiale som kunne forme månen?
10) Angående Månens omløbsplan, kommer det vel an på hvor præcist i Stillehavet materialet til Månens dannelse har befundet sig før udslyngningen? Hvis udslyngsningsstedet af har været enten bare ganske lidt syd eller nord for Jordens ækvator, er det vel meget sandsynligt at den kommende månes omløbsbane er blevet ”forvredet” ved udslyngningen i forhold til Jordens rotationsplan? (Den udslyngede masse ville vel også have en følgevirkning på Jordens rotation og akse?)
11) Om manglende fossile fund på Månen: Hvis udslyngningen fra Jorden er sket i Jordens unge alder før livet opstod som flercellede væsener, kan der vel ikke have været dannet fossilt materiale hverken på Jorden eller på Månen fra den pågældende tid?
- Alt i alt mener jeg at det er mest sandsynligt og logisk at månen er dannet meget tidligt i Jordens historie ved en adskillelse fra Jorden og relativt samtidig med Jordens dannelse.
Venligst Ivar
Bunden rotation og forøget afstand
De fem nævnte teorier kan alle redegøre for Månens bundne rotation og det faktum, at afstanden mellem Jorden og Månen bliver større.
Sammenstødsteorien er af flere årsager den mest sandsynlige. I denne model blev Månen dannet lige udenfor Roche-grænsen, omkring 22500 kilometer fra Jorden. Lige efter dannelsen har Månen set 15 gange større ud på himlen end i dag, og den har været så tæt på, at den flydende jordskorpe rejste sig i høje tidevandsbølger, hvis enorme tidevandskræfter hurtigt fik Månens afstand til at øges.
Månens masse var (og er) meget mindre end Jordens, og den blev derfor påvirket med langt større tidevandskraft. Ret hurtigt blev dens rotation opbremset så meget, at én månedag fik samme længde som rotationsperioden omkring Jorden, således at den fik den omtalte bundne rotation. Månens tidevandsudbulinger var også større end Jordens og da den afkøledes og stivnede blev udbulingerne på grund af den bundne rotation låst fast i retning mod og væk fra Jorden, hvilket betyder, at Månen ikke er helt rund, men trukket lidt aflang i Jordens retning.
På de fundne fossiler viser deres daglige vækstlag, at der var 384 dage om året for 270 millioner år siden, og for 440 millioner år siden var der 407 dage pr. år. På den måde kan man regne ud, at dagens længde er steget fra 21½ time for 440 millioner år siden til 22¾ time for 270 millioner år siden og til 24 timer i dag. Ændringen har været nogenlunde stabil, og svarer til den ændring, der stadig finder sted i dag. Afstandsforøgelsen udgør omkring 4 cm om året, hvilket igen bevirker, at den Månens synodiske måned (dens omløb i forhold til Solen) øges med 0,014 sekunder pr. århundrede.
Dette kan kun betyde, at Månen må have været tættere på Jorden engang i fortiden. Med den nuværende hastighed, hvormed afstanden forøges, kan man regne ud, at Månen om ca. 1 milliard år være så langt borte, at den kommer til at syne så lille, at totale solformørkelser ikke længere kan forekomme.
Eftersom både dagene på Jorden bliver længere, og Månens omløbstid ligeledes forøges, vil disse på et tidspunkt i en meget fjern fremtid blive lige lange. Når og hvis dette sker, vil Jorden få bunden rotation i forhold til Månen med en daglængde på hvad der svarer til 47 nuværende døgn. Både Jorden og Månen vil til den tid konstant vende samme side mod hinanden, og Månen kan kun ses fra den ene halvdel af Jordens overflade. I Solsystemet er dette allerede tilfældet for Pluto og dens måne Charon, medens der i Mælkevejen findes mange dobbeltstjerner, der er bundet til hinanden på denne måde.
re:Månens dannelse
Månen rotere i det man kalder bunden rotation eller synkron rotation. Oversat betyder det at rotationen præcis tager den tid det tager at fuldføre et kredsløb.
Ca. 59% af Månens overflade er dog synlig pga. såkaldte librationer (svingninger) i Månens bane set fra Jorden. De skyldes overvejende, at Månens hastighed i dens elliptiske bane ikke er konstant, og at dens rotationsakse hælder i forhold til baneplanet.
http://da.wikipedia.org/wiki/Bunden_rotation
http://rumfart.dk/vis.asp?id=39
Theia-teorien (sammenstøds-teorien) er en af de teorier der vil kunne forklarer hvorfor Månen fjerner sig fra Jorden: Da Månen blev dannet efter sammenstødet var den tætter på en den er i dag - Jordens rotationstid betød at et døgn kun var ca. 5 timer langt men grundet tidevandskræfterne mellem Jorden og Månen blev Jorden omløbstid opbremset og de samme kræfter får Månen til at bevæge sig væk fra Jorden.
De meget kraftige tidevandskræfter bremsede både Månens og Jordens rotation og rotationsenergien gik til at Månen fjernede sig (det foregår stadig kræfterne er bare meget små i dag, månen fjerner sig ca. 3 cm om året og Jorden roterer 1.5 til 2 millisekunder langsommere per dag per århundrede).
Månens bane er med tilnærmelse en ellipse med Jorden i det ene brændpunkt. Bl.a. indvirkningen fra Solen og fra tidevandskræfter gør dog, at en præcis udregning af banen kræver en kompliceret empirisk formel. Fx fjerner Månen sig til stadighed fra Jorden med en hastighed af 3,8 cm om året pga. gnidningsmodstanden mellem tidevandsbølgen og havbunden: Modstanden forskyder bølgen i forhold til Månen og ændrer Jordens tyngdefelt, hvilket giver en lille ekstra acceleration af Månen væk fra Jorden. For ca. 4 mia. år siden var Månen så tæt på Jorden, at den gennemsnitlige tidebølge var på 400 m (mod 36 cm i dag). Samtidig betyder gnidningen en opbremsning af Jordens rotation. Studiet af vækstlag i visse kalkskallede organismer har vist, at Jorden for 400 mio. år siden havde en døgnlængde på 22 timer.
http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Astronomi/M%C3...
re:Månens dannelse
@Karsten,
Hvilke af de 5 dannelsesteorier mener du bedst kan sandsynliggøre og forklare månens manglende rotation og at månen fjerner sig fra Jorden?
Venligst Ivar
Flot gennemgang
Tak for din flotte gennemgang af de teorier der findes om Månens dannelse. Vi har emnet oppe og vende før og til dato har de fleste støttet sig til Theia-teorien - jeg selv inkl.
De nye data giver ikke nogen nye svar men stiller en række nye spørgsmål som vi nok først rigtigt kan svare på når vi igen har været en tur til Månen og hente nogle nye prøver - prøver vi skal hente op fra nogle dyber lag så vi kan være sikker på at de ikke er "forurenet" med alt muligt skidt fra himmelrummet og fra vores egen håndtering af stenene her på Jorden.
Der går nok desværre ret mange år før vi kan få nye Måne-prøver - så indtil da må vi forsætte med af fremsætte teorier baseret på de opdagelser vi løbende gør.
Månens dannelse
Der er gennem tiderne fremsat utallige forslag til, hvordan Månen i sin tid blev skabt, men efter Apollomissionernes afslutning blev der fem tilbage, som forekommer mest sandsynlige, om end ingen af dem fuldstændig kan redegøre for observationerne.
Samdannelsesteorien går ud på, at Månen blev dannet af den samme sky af gas, støv og planetesimaler som Jorden. Man forestiller sig, at Jorden dannedes først, fordi den er tungest af de to. Derefter var Jorden omgivet af en tæt sky af materiale, som havde en ringformet fortykkelse, der var særlig righoldig på ubrugte planetesimaler, en såkaldt proto-lunar-sky. Denne proto-lunare-sky opstod ved, at en del af de planetesimaler og fragmenter af asteroidelignende objekter, der ellers ramte Jorden i dens opbygningsfase, i stedet kolliderede med hinanden, tabte energi og gik i kredsløb om Jorden. Herved opbyggedes den proto-lunare-sky, der senere samledes til Månen ved tyngdekraftens hjælp.
Manglen på metallisk jern i Månen kan forklares ved, at de hårde og sprøde silikater i skyen blev knust, medens de blødere og mere seje metaldele forblev større klumper. Det findelte silikatmateriale blev nemmere opbremset af den tilstedeværende gas på grund af gnidningsmodstanden og faldt ind på den voksende Måne, medens de større jernklumper bevarede hastigheden og efterhånden forsvandt ud i Solsystemet eller blev tiltrukket af den langt større Jord. De mere flygtige grundstoffer indgik ikke i hverken Månens eller Jordens opbygning, men blev blæst længere ud i Solsystemet af den efterhånden tiltagende solvind.
Komplet indfangning. Teorien antager, at Månen blev dannet et helt andet sted i Solsystemet. Den blev så af en eller anden årsag sendt ind i en bane, som krydsede Jordens. Månen blev derved indfanget af Jordens tyngdefelt uden at gå i stykker, hvorefter den bevægede sig i en ellipsebane, der efterhånden blev mere cirkelformet. Det lyder enkelt, men er ikke så simpelt endda. Komplikationen ligger i, at Månen skulle have en meget bestemt bane og hastighed, for at blive indfanget af Jorden. Hvis disse forhold ikke var tilstede, ville Jorden ikke være i stand til at fastholde den forbiflyvende Måne. Et andet problem er, at såfremt Månen dannedes langt fra Jorden, bliver det svært at forklare, hvorfor de to legemer ikke er mere forskellig i kemisk sammensætning, end tilfældet er.
Knust indfangning. Teorien om knust indfangning siger ligeledes, at Månen blev skabt andetsteds i Solsystemet. Når en planetesimal nærmer sig en anden planet, som f.eks. Jorden, vil den på et tidspunkt komme indenfor Roche-grænsen, som er den afstand, hvor tyngdefeltet fra Jorden er lige så stærkt som planetesimalets egen indre tyngdetiltrækning. De forskellige planeter har forskellige Roche-grænser afhængigt af deres masser. Hvis der findes materiale indenfor en planets Roche-grænse, bliver det knust og findes som ringe omkring planeten. Det bedst kendte eksempel herpå er Saturns ringe, men også både Jupiter, Uranus og Neptun har ringe indenfor deres respektive Roche-grænser.
Ved teorien om knust indfangning antager man, at en eller flere store planetesimaler eller protoplaneter passerede i en bane så tæt på Jorden, at de kom indenfor Roche-grænsen. Samtidig skulle hastigheden være så lille som muligt i forhold til Jorden, hvorved planetesimalerne blev brudt i tusindvis af småstykker. De stykker, der kom til at ligge nærmest Jorden ved itubrydningen, blev indfanget af Jorden og bevægede sig i lukkede baner, medens de yderste undslap dens tyngdefelt. Som beskrevet under samdannelsesteorien ville silikat- og jernmateriale ikke samles under de samme betingelser, hvilket igen redegør for Månens diminutive jernkerne.
Et stort problem ved denne teori er, at tilfældighedens love siger, at der indfanges nogenlunde lige mange planetesimaler, der kører den ene vej, som planetesimaler, der kører den anden vej omkring Jorden. Hvis der havde været tale om mange små, kunne der således slet ikke samles nok sammen til at danne en Måne. Det problem kan man udgå ved at postulere, at det kun drejede sig om et enkelt stort legeme. Så ville dets tilfældige retning rundt om Jorden bestemme, hvordan den senere Månes omløbsretning og baneplan kom til at ligge, men til gengæld må det betragtes som noget af et held, at dens baneplan så godt som falder sammen med Ekliptika, og at den bevæger sig samme vej rundt som resten af planeterne og månerne i Solsystemet.
Fissionsteorien siger, at Månen blev dannet ved udslyngning af materiale fra Jorden, efter at denne var dannet. Det er den ældste af de mange teorier. Den har været udsat for flere modifikationer og blev første gang fremsat i 1879. Månen var i denne teori engang en del af Jorden, men blev slynget bort af den hurtigt roterende proto-jord. Såfremt udslyngningen foregik, efter at Jordens jernindhold var sunket ind mod dens midte, redegør den godt for Månens manglende metalliske jern. Månen blev nemlig dannet af materiale fra Jordens skorpe, som da ikke indeholdt særlig meget jern. Ifølge teorien skulle Jorden have roteret så hurtigt, at den langsomt fik en forvredet form som to dråber, der hænger sammen. På et tidspunkt adskiltes de to dråber, og Månen dannedes af den mindste dråbe.
Et problem er, at udbulingen på den hastigt roterende Jord ville være ved ækvator, hvor rotationshastigheden er størst. Alligevel hælder Månens bane som bekendt endda ret meget i forhold til Jordens ækvator, og et andet problem er at forklare, hvorfor den unge Jord i det hele taget roterede så hurtigt. Det er beregnet, at rotationshastigheden skal være mindst en omgang hver fjerde time, før en udslyngning kan finde sted.
Sammenstødsteorien er den nyeste teori for Månens dannelse og er den, som er omtalt i ovenstående artikel. Denne teori går ud på, at Månen blev dannet, da Jorden blev udsat for et gigantisk sammenstød med en planet på størrelse med Mars. Den voldsomme kollision fordampede det meste af det indtrængende legeme samt en stor del af Jordens skorpe og kappe. Hovedparten af dette fordampede materiale blev slynget helt væk fra Jorden i samme retning, som den indtrængende planet havde bevæget sig inden kollisionen. En del faldt tilbage på Jorden, og resten begyndte at kredse omkring den sønderslåede Jord som en ring af varm gas. Brint og andre flygtige stoffer forsvandt hurtigt ud i rummet, medens resten efterhånden blev afkølet. Dette redegør for manglen på vand og lettere gasarter på Månen.
Efter mindre end 1000 år begyndte faste partikler at samles i den afkølede sky, og Månen blev efterhånden dannet. Sammenstødet fandt sted, efter at Jordens jernkerne var dannet, og da det fortrinsvis var Jordens skorpe og kappe, som leverede materiale til Månen dannelse, var der ikke megen jern tilovers. Ligheden mellem Jorden og Månen skyldes, at en stor del af den således stammer fra Jorden, medens forskellen i sammensætning skyldes tilstedeværelsen af disse stoffer i den nu forsvundne anden part i sammenstødet.