Waar komt de maan vandaan?

De ontstaansgeschiedenis van de maan blijft een raadsel. Daar waar men het aanvankelijk eens was over de botsingstheorie, steken tegenwoordig de twijfels weer de kop op. Een overzicht...

Oude verworpen theorieën

De afsplitsingshypothese

Een theorie uit de 19de eeuw. Deze theorie veronderstelt dat de aarde in haar "begindagen" zo snel om haar eigen as draaide, dat er spontaan een stuk loskwam dat uiteindelijk in een baan om de aarde terechtkwam. Dit stuk zou dan tot onze huidige maan geëvo-
lueerd zijn. Dat deze theorie onzin was, kon gemakkelijk aangetoond worden door de volgende argumentatie: opdat er een stuk van de aarde zou loskomen zou deze in drie uur om haar eigen as moeten draaien. Echter, de aarde heeft nooit zo snel om haar eigen as gedraaid zodat dit zou kunnen gebeuren. Ten tweede, elke brok materie die spontaan het heelal in geslingerd wordt, zou nooit ver genoeg geraken opdat het in een baan om de aarde zou terechtkomen. Het lot van het brokstuk is dan dat het terug uiteen valt in vele kleine brokstukjes die dan eventueel terug op aarde vallen.

De invanghypothese

Hierin zou de aarde de maan "ingevangen" hebben, toen deze als een op zichzelf staande planeet te dicht bij de aarde kwam. Het probleem bij deze theorie is tweeërlei. Als een hemellichaam (bijvoorbeeld een asteroïde) ingevangen wordt door een planeet is het héél waarschijnlijk dat deze in een sterk ellipsvormige baan rondom de planeet terechtkomt. Onze maan draait eigenlijk rond in een licht ellipsvormige baan (de excentriciteit e = 0,0549) die meer aan een cirkel doet denken. Ten tweede, de kans dat twee zulke grote hemellichamen,de aarde en de maan, zo dicht bij elkaar komen dat de één de ander invangt, is zéér onwaarschijnlijk.

De botsingstheorie

Deze theorie ontstond in 1975. Ze gaat er van uit dat de maan ontstaan is na de botsing tussen onze planeet aarde en een andere kleinere (met ongeveer10% van de massa van de aarde) marsachtige protoplaneet, theia genaamd. Deze botsing wekte een enorme hoeveelheid energie op waardoor beide planeten deels met elkaar versmolten. Een stuk van de korst van de aarde werd de ruimte in geslingerd en er ontstond een grote gaswolk rond de aarde. Deze gaswolk draaide in een baan rondom de aarde en verdichte steeds meer tot er uiteindelijk een ring van stof en materie, vergelijkbaar met bijvoorbeeld de huidige ringen rond de planeet Saturnus, ontstond, die verder condenseerde tot er slechts één planeet overbleef: de maan. Het pleit voor deze theorie dat de samenstelling van de gesteenten op de maan en op de aarde ongeveer dezelfde is. Ook gaven computersimulaties aan dat de botsingstheorie kan kloppen. Echter, er rijzen ook heel wat vragen. De maan bevat 13 massa % ijzer en de aardmantel "slechts" 8 massa %. De overmaat aan ijzer in de maan kan niet verklaard worden met de botsingstheorie. Verder zijn de verhoudingen van waterstof, stikstof en alle edelgassen in de maan niet in overeenstemming met een botsing van die aard. Op dus naar nieuwe verklaringen...

Recente theorieën

De materiering

In de "begindagen" van het ontstaan van een planeet, bevindt er zich rondom deze planeet een massarijke ring van rotsblokken, gruis en planetair stof en gas. Dit ter vergelijking met de ringen die momenteel nog rond de planeet Saturnus draaien. In deze ring ontstaan dan na verloop van tijd vele kleine maantjes die zich geleidelijk verwijderen van de moederplaneet (hier dus de aarde). Tegelijkertijd winnen ze aan materie. Uiteindelijk ontstaan er in veel wijdere banen rondom de planeet één of meer grotere manen, te vergelijken met onze maan.

Een kernexplosie

Deze theorie grijpt deels terug naar de afsplitsingshypothese. Echter, hier stelt men dat de aarde in het begin in minder dan 6 uur om haar eigen as draaide. Toendertijd (ongeveer 4,5 miljard jaar geleden) was er een heel hoge concentratie van uranium-235 en andere sterk radioactieve elementen. Er ontwikkelden zich hierdoor zeer grote centrifugale krachten en daardoor kwamen zware radioactieve elementen (bijvoorbeeld thorium en uranium) terecht in een gordel rond het evenaarsgebied in de zone tussen de kern en de mantel van de aarde. Uiteindelijk steeg de concentratie aan zware radioactieve elementen zo spectaculair dat de kritische massa bereikt werd. Een kernexplosie was het resultaat.Zo werd er een gedeelte van het aardomhulsel weggeslingerd, het heelal in. Zo ontstond hieruit uiteindelijk de maan.