Nieuw onderzoek kan nu verklaren waarom de aarde en de maan qua samenstelling zo sterk op elkaar lijken. De maan ontstond toen onze aarde botste met een planeet die van vergelijkbare grootte was.

Over hoe de maan ontstaan is, hebben wetenschappers al lang theorieën. De jonge aarde zou in botsing zijn gekomen met een hemellichaam dat ongeveer net zo groot was als Mars. Daarbij ontstond een hoop puin. Uit het puin vormde zich de maan, waarbij de maan voornamelijk ontstaan zou zijn uit puin afkomstig van het Marsachtige object en niet van de aarde. Er was echter een probleem met deze theorie: de theorie kan niet verklaren waarom de samenstelling van de aarde zo sterk lijkt op de samenstelling van de maan.

De botsing tussen de aarde en Theia. De twee objecten hebben een massa die vergelijkbaar is met 45 en 55 procent van de massa van de huidige aarde. Na de inslag worden de twee planeten één en ontstaat een schijf met puin. Afbeelding: Southwest Research Institute.

Nieuwe theorie
Nieuwe modellen lossen dat probleem nu op. In hun model gingen wetenschappers ervan uit dat het object dat in botsing kwam met de aarde niet ongeveer zo groot was als Mars, maar qua massa vergelijkbaar was met de jonge aarde en dus vier tot vijf keer zwaarder was dan Mars. Uit een botsing tussen twee van zulke hemellichamen zou een schijf vol puin ontstaan die een maan kon vormen die qua samenstelling sterk op de latere aarde lijkt. Want doordat de twee hemellichamen even groot zijn, ontstaat een symmetrische botsing waarbij het puin vermengd wordt en er een maan kon ontstaan die qua samenstelling sterk lijkt op de aarde, die eveneens materie van het object waarmee het botste tot zich nam.

Sneller draaien
Maar er was nog een klein probleempje van een heel andere aard. Want wetenschappers konden ook maar niet verklaren hoe het komt dat de aarde tegenwoordig veel langzamer draait dan men zou verwachten. Ze stellen dat de aarde ten tijde van de botsing sneller draaide dan nu het geval is, maar dat de interactie tussen de maan en en de zon ervoor zorgde dat de aarde langzamer draaien ging. “Door uit te gaan van een veel sneller draaiende aarde, maakt dit onderzoek een inslag mogelijk die voor het eerst resulteert in een schijf (puin, red.) die qua samenstelling vergelijkbaar is met die van de mantel van de planeet,” vertelt onderzoeker Robin Canup.

Theia
Overigens is een groter Theia (het object waarmee de aarde botste) en een sneller draaiende aarde niet het enige scenario waaruit de maan zoals we die nu kennen zou kunnen ontstaan. Ook een veel kleiner object dat met een grote snelheid op de aarde (die door een eerdere inslag al heel snel draait) stuit, kan ervoor zorgen dat zo’n mooie schijf ontstaat waaruit de maan kon ontstaan.

Het onderzoek is belangrijk, zo benadrukken de wetenschappers. “Het werk heeft ook implicaties voor de oorsprong van de aarde,” vertelt onderzoeker Frédéric Moynier. “Omdat het ontstaan van de maan een belangrijk deel uitmaakte van het ontstaan van de aarde.” De maan zorgde ervoor dat de aarde stabiliseerde. Daarvoor draaide de aarde aanzienlijk sneller, waren de dagen dus korter, het klimaat en weer extremer. Wellicht niet echt een ideale plaats voor het ontstaan van leven.