Ongeveer 4,5 miljard jaar geleden vond de meest ingrijpende gebeurtenis in de geschiedenis van onze planeet plaats: een groot hemellichaam dat Theia wordt genoemd kwam in botsing met de aarde. Hoe die botsing zich precies heeft voltrokken en wat zich daarna heeft afgespeeld, is nog niet helemaal duidelijk. Maar wat wel zeker is, is dat de grootte, samenstelling en baan van de aarde hierdoor zijn veranderd, en dat de gebeurtenis tot de vorming van onze maan heeft geleid. Een nieuwe studie onder leiding van Timo Hopp van het Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (Duitsland) geeft nu meer informatie over de indringer die de botsing veroorzaakte (Science, 19 november).
Bij de botsing werd Theia volledig verwoest, maar sporen van haar zijn nog steeds terug te vinden in bijvoorbeeld de samenstelling van de huidige aarde en maan. Voor hun nieuwe onderzoek gebruiken Hopp en zijn collega’s deze informatie om daaruit de meest waarschijnlijke ‘ingrediëntenlijst’ van Theia af te leiden, en daarmee ook haar plaats van herkomst.
De verhoudingen waarin bepaalde metaalisotopen in een hemelllichaam aanwezig zijn, zijn heel veelzeggend. Isotopen zijn varianten van één en hetzelfde element die alleen verschillen in het aantal neutronen in hun atoomkern en dus in hun gewicht. In het vroege zonnestelsel waren de isotopen van bepaalde elementen waarschijnlijk niet gelijkmatig verdeeld: aan de buitenrand van het zonnestelsel kwamen de isotopen in iets andere verhoudingen voor dan in de buurt van de zon. Hierdoor kunnen we aan de isotopische samenstelling van een hemellichaam diens oorsprong aflezen.
Voor het nieuwe onderzoek hebben Hopp en zijn team de verhoudingen tussen verschillende ijzerisotopen in gesteenten van de aarde en de maan met ongekende precisie bepaald. Om meer te weten te komen over Theia, hebben de onderzoekers op basis van de isotopen in de gesteenten van aarde en maan ’terugberekend’ welke samenstellingen van Theia en de jonge aarde tot de uiteindelijke toestand kunnen hebben geleid. Dat heeft een aantal verschillende uitkomsten opgeleverd, maar sommige daarvan worden onwaarschijnlijk geacht.
Het meest overtuigende scenario is dat de bouwstenen van de aarde en Theia grotendeels afkomstig waren uit het binnenste deel van ons zonnestelsel. En dat wijst erop dat de aarde en Theia waarschijnlijk buren van elkaar waren. (EE)
Theia and Earth were neighbors