Det är genom en ny analys av månstenar insamlade av amerikanska NASA som teorin om månens ursprung fått ett viktigt vittnesmål: En helt ny analys av dessa månstenar visar nämligen på en annan sammansättning av grundämnet syre, jämfört med motsvarande analys av syret på Jorden.

Det är tyska forskare som använt en ny metod för att analysera månstenar. Och det som gör dem entusiastiska är att analysen ses som det första direkta beviset för en populär teori om Månens uppkomst: en gigantisk krock mellan Jorden och en annan planet, lika stor som planeten Mars.

Jättekrock med planeten Theia

Månens ursprung har länge intresserat astronomer, och den dominerande teorin är att en planet som kallas för Theia för cirka 4,5 miljarder år sedan ska ha krockat med Jorden. I den gigantiska kollisionen ska rester av Theia tillsammans med delar av Jorden ha bildat månen.

–  Den här teorin har varit den klart mest populära bland forskare som försökt förklara månens uppkomst, eftersom den förklarar många av de fenomen som vi ser i hur Jorden och Månen fungerar tillsammans. Trots detta finns det också frågetecken med denna teori: Ett sådant har varit att analyser hittills visat att syreisotopförhållanden i mineral från Jorden och Månen varit identiska, säger Martin Wieser vid Institutet för Rymdfysik i Kiruna.

Syreisotoper, alltså sammansättningen av olika typer av grundämnet syre – det fungerar som ett slags ”ursprungsmärkning” när man analyserar himlakroppar. Alla himlakroppar i vårt solsystem har nämligen lite olika sammansättning av syreisotoper. På så vis kan man avgöra varifrån en viss stenbumling i solsystemet härstammar.

– Om den krockande himlakrocken och Jorden hade olika sammansättningar av syreisotoper, vilket är det absolut mest troliga, så skulle också Månen ha en annan sammansättning av syreisotoper än Jorden, säger Martin Wieser.

Ny teknik för isotopanalys bakom upptäckten

Och det är alltså det som de tyska forskarna nu har funnit i sin nya analys av månstenar.

Så varför har man då inte sett detta i tidigare analyser av månstenar? Enligt forskarna själva är det en helt ny metod för att separera olika syreisotoper från varandra som ligger bakom den nya lyckade analysen.

– Vi har utvecklat ett teknik som garanterar en perfekt separation av de olika isotoperna från varandra, säger forskaren Daniel Herwartz vid universitetet i Köln, och en av forskarna bakom den nya upptäckten.

Kan avslöja mer om Theia

Sammansättningen av syreisotoper kan också avslöja andra saker, till exempel om exakt hur stor planet Theia var när den krockade med Jorden.

– Det här resultatet stärker verkligen teorin om att Månen bildades vid en sådan här planetkrock. Dessutom begränsar de här mätningarna utbudet av möjliga parametrar som den krockande himlakroppens storlek och sammansättning. På så vis är den här studien verkligen ett steg närmare ett slutligt svar på frågan om Månens uppkomst, säger Martin Wieser.

– Men en hel del av slutsatserna beror på vilka exakta modeller man valt som utgångspunkt och antaganden man gjort. Det återstår en hel del innan vi har en färdig och vetenskapligt konsistent modell för hur Månen blev till.

Den nya forskningsstudien presenteras i veckans nummer av tidskriften Science.