Nieuwe draai aan het ontstaan van aarde en maan

Onze aarde heeft een verrassend grote maan en hij bestaat vrijwel uit hetzelfde spul als de aarde, maar zonder de vluchtige stoffen. Waarom is dat zo?

Tegenwoordig wordt het ontstaan van dit stelsel meestal verklaard door aan te nemen dat in de begintijd van het zonnestelsel de jonge aarde in botsing is gekomen met een rondzwervende planeet ter grootte van Mars. Bij die scherende botsing werd materiaal van de aarde afgeslagen, dat een ring om de aarde vormde, waaruit de maan ontstond. Materiaal van het object dat insloeg is zowel in de aarde als in de maan terechtgekomen. Aanvankelijk stond de maan dicht bij de aarde en draaide de aarde veel sneller om zijn as, maar door onderlinge getijdenwerking werd de aarde afgeremd en bewoog de maan naar buiten, een proces dat ook nu nog gaande is en we kunnen meten.

Maar er zijn ook problemen met dit model. Het voorspelt namelijk dat de maanbaan in baanvlak van de aarde zou moeten liggen. De maanbaan maakt hier echter een hoek mee. Wetenschappers van de University of California - Davis stellen nu voor dat de botsing nog energierijker was dan we al dachten, wat de extra energie kon leveren voor de schuine maanbaan. In hun model worden de twee botsende planeten geheel vernietigd en uit de zo ontstane wolk condenseren dan de aarde en de maan, waarmee ook de gelijke samenstelling wordt verklaard.

De jonge aarde draaide in slechts twee uur om zijn as, terwijl zijn draaiingsas zo gekanteld was dat deze bijna in zijn baanvlak lag. De maan draaide daar ook weer in een sterk gekantelde baan omheen. Door onderlinge getijdenwerking wordt ook in dit model de maanbaan steeds groter. Daarbij wordt de zwaartekrachtinvloed van de zon op de maan geleidelijk belangrijker dan die van de aarde.

Door uitwisseling van impulsmoment tussen aarde, maan om aarde, en draaiing van aarde en maan om de zon, wordt dan eerst de aarde min of meer rechtop gezet en later wordt ook de maanbaan gekanteld tot de huidige helling van ongeveer vijf graden ten opzichte van het baanvlak van de aarde. Dit gebeurde allemaal binnen pakweg 60 miljoen jaar na de botsing. Het artikel van dit onderzoek verscheen vandaag online in Nature.