Forskare har identifierat den troliga kemiska sammansättningen och födelseplatsen för Theia, protoplaneten som kolliderade med den tidiga jorden för cirka 4,5 miljarder år sedan för att bilda månen. Genom att analysera isotopförhållanden i jordiska och månstenar spårade teamet Theia till det inre solsystemet. Resultaten, publicerade den 20 november 2025 i Science, tyder på att Theia bildades närmare solen än jorden.
För cirka 4,5 miljarder år sedan slog en massiv kollision mellan den unga jorden och en protoplanet vid namn Theia om planeten och kastade ut material som koalescerade till månen. Händelsen ändrade jordens storlek, struktur och bana, och lämnade kemiska spår i stenar från båda kropparna.
En ny studie, ledd av forskare från Max Planck Institute for Solar System Research och University of Chicago, rekonstruerar Theias sammansättning med isotopanalys. Forskarna undersökte järnisotopförhållanden i 15 jordprov och sex månprov från Apollo-uppdrag med oöverträffad precision. De fann inga mätbara skillnader i dessa förhållanden mellan jorden och månen, i linje med tidigare studier på krom-, kalcium-, titan- och zirkoniumisotoper.
För att fastställa Theias ursprung modellerade teamet möjliga sammansättningar före kollisionen. "En kropps sammansättning arkiverar dess hela bildningshistoria, inklusive dess ursprungsplats", sade Thorsten Kleine, direktör vid Max Planck Institute och medförfattare. Genom att inkludera järn-, krom-, molybden- och zirkoniumisotoper fastställde de att Theias byggmaterial kom från det inre solsystemet, inuti jordens bana.
Jämförelser med meteoriter visade att medan jordens sammansättning stämmer överens med kända typer, matchar Theias inte någon grupp fullt ut. Istället indikerar det material från regioner ännu närmare solen. "Det mest övertygande scenariot är att de flesta byggstenarna för jorden och Theia härstammade från det inre solsystemet. Jorden och Theia var troligen grannar", uppgav huvudförfattaren Timo Hopp.
Studien, publicerad i Science (volym 390, nummer 6775, sida 819; DOI: 10.1126/science.ado0623), belyser hur tidig planetär differentiering – som jordens kärnbildning – bevarade ledtrådar om Theias roll i att leverera mantel-element som järn.