Hoe zijn de aarde en de maan ontstaan? Onderzoekers presenteren nu een nieuw concept. De aarde is mogelijk even geen planeet geweest, maar een donut van gesmolten en verdampt gesteente.

De geschiedenis van de aarde en de maan begint bij een zware botsing tussen de aarde en de kleinere planeet Theia. Ruim vier miljard jaar geleden ontstond de maan uit deze botsing. Vorig jaar lieten wetenschappers een nieuw model zien, waarbij sprake zou zijn van een frontale botsing tussen Theia en onze planeet. Eerder gingen onderzoekers er nog van uit dat Theia de aarde zijdelings raakte (zie filmpje hieronder).

Een frontale botsing is wel even andere koek. In het wetenschappelijke vakblad Journal of Geophysical Research: Planets herschrijven Amerikaanse en Britse wetenschappers de geschiedenis van onze natuurlijke satelliet. Dit is nodig, want de oude theorie laat wat steekjes vallen. Zo lijken de aarde en de maan erg op elkaar, terwijl de maan – volgens de oude theorie – voor een groter deel uit Theia zou moeten bestaan. Daarnaast is de maan erg groot. Het is lastig om zoveel massa in een baan om de aarde te krijgen.

De Britse en Amerikaanse onderzoekers denken dat de aarde ooit een synestia was. Een synestia is een ronddraaiende donut van gesmolten en verdampt gesteente. Zo’n donut bestaat niet lang, namelijk een paar honderd jaar. De synestia krimpt en stort uiteindelijk in elkaar.

Aristieke impressie van een synestia.

Doorsnee van een synestia. Bron: Harvard (2017).

“Ons model begint met een botsing, waarbij een synestia ontstaat”, vertelt hoofdauteur Simon Lock. “De maan ontstaat net buiten het centrum ín de verdampte aarde.” De maan is eerst een klontje gesmolten gesteente in de donut. Al snel koelt de donut af, waardoor gesteente condenseert en naar het centrum regent. Onderweg komt het de maan tegen, die hierdoor kan groeien. De rest van het gesteente verzamelt zich in het centrum van de donut, waar de planeet groeit waar we vandaag de dag op wonen.

Synestia

Het concept van een synestia is vorig jaar gepresenteerd door dezelfde onderzoekers die aan dit onderzoek meededen. Toen waren er al vermoedens dat de aarde ooit een synestia was.

“Dit is nog een vroeg model”, zegt Lock. “We hebben alle berekeningen uitgevoerd en daaruit blijkt dat het model kan werken, maar er zijn nog vragen. De maan groeit op in de donut, dus wat doet dit met het verdampte gesteente? Wordt dit gesteente verstoort door de groeiende maan? Hoe stroomt het verdampte gesteente langs de maan?” De onderzoekers gaan het model verder uitwerken, waardoor we ooit wellicht een animatie te zien krijgen van hoe onze planeet is geboren.