Where did the Moon come from? A new theory | Sarah T. Stewart

Übersetzung: Kirsten Wieseler Lektorat: Marlén Scholand Cámara

Nobody likes to make a mistake.

Niemand macht gerne Fehler.

And I made a whopping one.

Und meiner war kolossal.

And figuring out what I did wrong led to a discovery

Die Suche nach meinem Irrtum, führte zu einer Entdeckung,

that completely changes the way we think about the Earth and Moon.

die unser Verständnis von Erde und Mond fundamental verändert.

I'm a planetary scientist,

Ich bin Planetenforscherin

and my favorite thing to do is smash planets together.

und am Liebsten schmettere ich Planeten ineinander.

(Laughter)

(Lachen)

In my lab, I can shoot at rocks using cannons like this one.

In meinem Labor kann ich mit solchen Kanonen auf Gestein schießen.

(Cannon shot)

(Kanonenschuss)

(Laughter)

(Lachen)

In my experiments, I can generate the extreme conditions

In meinen Experimenten simuliere ich die extremen Bedingungen,

during planet formation.

unter denen sich Planeten formen.

And with computer models, I can collide whole planets together

In Computermodellen lasse ich Planeten kollidieren,

to make them grow,

um sie wachsen zu sehen

or I can destroy them.

oder um sie zu zerstören.

(Laughter)

(Lachen)

I want to understand how to make the Earth and the Moon

Ich will verstehen, wie Erde und Mond entstanden.

and why the Earth is so different from other planets.

Und warum die Erde sich so sehr von anderen Planeten unterscheidet.

The leading idea for the origin of the Earth and Moon

Die führende Theorie zur Entstehung von Erde und Mond,

is called the "giant impact theory."

wird „Kollisionstheorie“ genannt.

Die Theorie sagt, ein Mars-großes Objekt sei mit der jungen Erde kollidiert

The theory states that a Mars-sized body struck the young Earth,

and the Moon formed from the debris disk around the planet.

und aus der Trümmer-Scheibe um den Planeten herum

formte sich dann der Mond.

The theory can explain so many things about the Moon,

Die Theorie sagt so viel über den Mond,

but it has a huge flaw:

aber sie hat eine große Schwachstelle:

it predicts that the Moon is mostly made from the Mars-sized planet,

Sie behauptet, der Mond bestünde fast ganz aus dem Material des Mars-großen Planeten,

that the Earth and the Moon are made from different materials.

dass Erde und Mond aus unterschiedlichen Materialien seien.

But that's not what we see.

Aber das stimmt nicht.

The Earth and the Moon are actually like identical twins.

Erde und Mond sind nämlich wie eineiige Zwillinge.

The genetic code of planets is written in the isotopes of the elements.

Der genetische Code der Planten findet sich in den Isotopen der Elemente.

The Earth and Moon have identical isotopes.

Erde und Mond haben identische Isotope.

That means that the Earth and Moon are made from the same materials.

Das bedeutet, dass Erde und Mond aus dem gleichen Material bestehen.

It's really strange that the Earth and the Moon are twins.

Es ist wirklich seltsam, dass Mond und Erde Zwillinge sind.

All of the planets are made from different materials,

Alle Planeten bestehen aus unterschiedlichen Materialien,

so they all have different isotopes,

also haben sie unterschiedliche Isotope,

they all have their own genetic code.

und damit ihren eigenen genetischen Code.

No other planetary bodies have the same genetic relationship.

Keine anderen planetaren Körper sind genetisch verwandt.

Only the Earth and Moon are twins.

Nur Erde und Mond sind Zwillinge.

When I started working on the origin of the Moon,

Als ich mit meiner Arbeit zur Entstehung des Mondes begann,

there were scientists that wanted to reject the whole idea of the giant impact.

gab es Wissenschaftler, die eine Kollisionstheorie im Kern ablehnten.

They didn't see any way for this theory to explain the special relationship

Sie vermissten eine Erklärung zur besonderen Verwandtschaft

between the Earth and the Moon.

zwischen Erde und Mond.

We were all trying to think of new ideas.

Wir suchten alle nach neuen Ideen.

The problem was, there weren't any better ideas.

Aber es gab keine besseren Ideen.

All of the other ideas had even bigger flaws.

Alle anderen Ideen hatten noch größere Schwachstellen.

So we were trying to rescue the giant impact theory.

Also hielten wir weiter an der Kollisionstheorie fest.

A young scientist in my group suggested that we try changing the spin

Ein junger Forscher meines Teams schlug vor,

die Geschwindigkeit der Rotation der Kollision zu erhöhen.

of the giant impact.

Maybe making the Earth spin faster could mix more material

Bei schnellerer Erdumdrehung, vermischt sich vielleicht mehr Material.

and explain the Moon.

Was den Mond erklären könnte.

The Mars-sized impactor had been chosen

Der Mars-große Impaktor wurde auserkoren,

because it could make the Moon

weil dieser den Mond und die Länge der Erdentage erklärte.

and make the length of Earth's day.

People really liked that part of the model.

Die Leute mögen diesen Teil des Modells wirklich gerne.

But what if something else determined the length of Earth's day?

Aber was, wenn etwas Anderes die Länge der Erdentage bestimmt?

Then there would be many more possible giant impacts that could make the Moon.

Dann gäbe es viele mögliche Einschläge, die den Mond entstehen lassen konnten.

I was curious about what could happen,

Ich war neugierig auf die Ergebnisse,

so I tried simulating faster-spinning giant impacts,

also versuchte ich schneller rotierende Kollisionen zu simulieren.

and I found that it is possible

Dabei fand ich heraus, dass Scheibe und Planet,

to make a disk out of the same mixture of materials as the planet.

die gleiche Zusammensetzung haben können.

We were pretty excited.

Wir waren ziemlich aufgeregt.

Maybe this was the way to explain the Moon.

Vielleicht konnten wir so, den Mond erklären.

The problem is, we also found that that's just not very likely.

Leider fanden wir auch heraus, dass das sehr unwahrscheinlich ist.

Most of the time, the disk is different from the planet,

Meistens unterschied sich die Scheibe vom Planeten.

and it looked like making our Moon this way

Es schien, als brauchte es einen astronomisch großen Zufall,

would be an astronomical coincidence,

um den Mond genau so entstehen zu lassen.

and it was just hard for everyone to accept the idea

Es fiel jedem schwer zu akzeptieren,

dass die spezielle Verbindung von Erde und Mond, ein Unfall war.

that the Moon's special connection to Earth was an accident.

The giant impact theory was still in trouble,

Die Kollisionstheorie war noch immer problematisch.

and we were still trying to figure out how to make the Moon.

Und wir versuchten noch immer, den Mond zu erschaffen.

Then came the day when I realized my mistake.

Dann kam der Tag, an dem ich meinen Fehler erkannte.

My student and I were looking at the data from these fast-spinning giant impacts.

Mein Student und Ich werteten die Daten, des schnell rotierenden Einschlags aus.

On that day, we weren't actually thinking about the Moon,

An diesem Tag schauten wir nicht nur auf den Mond,

we were looking at the planet.

sondern auch auf den Planeten.

The planet gets super-hot and partially vaporized

Die Energie des Einschlags, erhitzte den Planeten so stark,

from the energy of the impact.

dass er teilweise verdampfte.

But the data didn't look like a planet.

Aber die Daten zeigten keinen Planeten.

It looked really strange.

Es sah wirklich seltsam aus.

The planet was weirdly connected to the disk.

Der Planet war auf eigenartige Weise mit der Scheibe verbunden.

I got that super-excited feeling

Ich war super aufgeregt,

when something really wrong might be something really interesting.

vielleicht konnte etwas echt Falsches, etwas wirklich Interessantes sein.

In all of my calculations,

In allen Berechnungen hatte ich angenommen,

I had assumed there was a planet with a separate disk around it.

dass die Scheibe vom Planeten getrennten wäre.

Calculating what was in the disk as how we tested

Indem wir die Beschaffenheit der Scheibe berechneten,

whether an impact could make the Moon.

testeten wir, ob daraus der Mond entstehen könnte.

But it didn't look that simple anymore.

Aber es sah nicht mehr ganz so einfach aus.

We were making the mistake

Wir machten den Fehler zu glauben,

of thinking that a planet was always going to look like a planet.

der Planet würde stets aussehen wie ein Planet.

On that day, I knew that a giant impact was making something completely new.

An diesem Tag wurde mir klar,

dass solch ein Einschlag etwas völlig Neues hervorbrachte.

I've had eureka moments.

Ich hatte schon Heureka-Erlebnisse.

This was not one of them.

Dies, war keiner davon.

(Laughter)

(Lachen)

I really didn't know what was going on.

Ich hatte keine Ahnung, was los war.

I had this strange, new object in front of me

Ich hatte dieses seltsame Objekt vor mir

and the challenge to try and figure it out.

und die Aufgabe, es zu verstehen.

What do you do when faced with the unknown?

Was tun, wenn man mit dem Unbekannten konfrontiert wird?

How do you even start?

Wo soll man anfangen?

We questioned everything:

Wir haben alles hinterfragt:

What is a planet?

Was ist ein Planet?

When is a planet no longer a planet anymore?

Wann ist ein Planet, nicht länger ein Planet?

We played with new ideas.

Wir spielten mit neuen Ideen.

We had to get rid of our old way of thinking,

Wir mussten unsere alten Denkmuster loswerden.

and by playing, I could throw away all of the data,

Und weil wir nur spielten, konnte ich alle Daten verwerfen,

all of the rules of the real world,

alle Regeln der realen Welt

and free my mind to explore.

und meinen Geist frei walten lassen.

And by making a mental space

Indem wir gedanklich Platz schafften,

where I could try out outrageous ideas

konnten wir verrückte Ideen ausprobieren,

and then bring them back into the real world to test them,

um sie dann in die reale Welt zurückzuholen und zu testen.

I could learn.

So konnte ich lernen.

And by playing, we learned so much.

Beim Spielen, lernten wir so viel.

I combined my lab experiments with computer models

Ich kombinierte Laborexperimente mit Computermodellen.

and discovered that after most giant impacts,

Dabei zeigte sich, dass die Erde, nach den meisten Kollisionen,

the Earth is so hot, there's no surface.

so heiß wurde, dass sie ihre Oberfläche verlor.

There's just a deep layer of gas that gets denser and denser with depth.

Es gab nur eine dicke Gaswolke, die mit zunehmender Tiefe dichter wurde.

The Earth would have been like Jupiter.

Die Erde ähnelte dem Jupiter.

There's nothing to stand on.

Es gab nichts, worauf man stehen konnte.

And that was just part of the problem.

Und das war nur ein Teil des Problems.

I wanted to understand the whole problem.

Ich wollte das ganze Problem verstehen.

I couldn't let go of the challenge to figure out what was really going on

Ich konnte die Aufgabe nicht loslassen.

Ich wollte wissen was in Kollisionen wirklich passierte.

in giant impacts.

It took almost two years

Es dauerte fast zwei Jahre,

of throwing away old ideas

in denen wir Ideen verwarfen

and building new ones

und neue entwickelten,

that we understood the data

bis wir die Daten verstanden

and knew what it meant for the Moon.

und die Verbindung zum Mond begriffen.

I discovered a new type of astronomical object.

Ich entdeckte eine neue Art von Himmelskörper.

It's not a planet.

Er ist kein Planet.

It's made from planets.

Er besteht aus Planeten.

A planet is a body whose self-gravity

Ein Planet ist ein Himmelskörper, dessen Eigengravitation stark genug ist,

is strong enough to give it its rounded shape.

um eine annähernd runde Form zu bilden.

It spins around all together.

Alles dreht sich gemeinsam.

Make it hotter and spin it faster,

Je schneller er rotiert und je heißer er wird,

the equator gets bigger and bigger until it reaches a tipping point.

desto größer wird der Äquator, bis er seinen Kipp-Punkt erreicht.

Push past the tipping point,

Über den Kipp-Punkt hinaus,

and the material at the equator spreads into a disk.

formt sich das gesamte Material am Äquator zu einer Scheibe.

It's now broken all the rules of being a planet.

Jetzt hat er alle Regeln eines Planeten gebrochen.

It can't spin around together anymore,

Es kann sich nicht mehr alles gemeinsam drehen.

its shape keeps changing as it gets bigger and bigger;

Seine Gestalt verändert sich weiter und wird immer größer;

the planet has become something new.

der Planet ist zu etwas ganz Neuem geworden.

We gave our discovery its name:

Wir gaben unserer Entdeckung diesen Namen:

synestia.

Synestia.

We named it after the goddess Hestia,

Wir benannten sie nach der Göttin Hestia,

the Greek goddess of the hearth and home,

der griechischen Göttin des Herdes und des Heimes,

because we think the Earth became one.

weil wir finden, dass die Erde dazu geworden ist.

The prefix means "all together,"

Die Vorsilbe bedeutet: "alles zusammen",

to emphasize the connection between all of the material.

um die Verbindung des gesamten Materials zu betonen.

A synestia is what a planet becomes

Eine Synestia entsteht, wenn Hitze und Rotation

when heat and spin push it over the limit of a spheroidal shape.

einen Planeten aus den Grenzen seiner runden Form hinaus schieben.

Would you like to see a synestia?

Möchten Sie gerne eine Synestia sehen?

(Cheers)

(Jubel)

In this visualization of one of my simulations,

In dieser Verbildlichung einer meiner Simulationen,

the young Earth is already spinning quickly from a previous giant impact.

dreht sich die junge Erde noch schnell, von einer früheren Kollision.

Its shape is deformed, but our planet would be recognizable

Sie ist deformiert,

aber unser Planet ist noch am Wasser an seiner Oberfläche erkennbar.

by the water on its surface.

The energy from the impact vaporizes the surface,

Durch die Energie des Aufpralls, verdampft die Oberfläche,

the water, the atmosphere,

das Wasser, die Atmosphäre,

and mixes all of the gases together in just a few hours.

und alle Gase vermischen sich in nur wenigen Stunden.

We discovered that many giant impacts make synestias,

Wir fanden heraus, dass eine Synestia sich in vielen Kollisionen bilden kann.

but these burning, bright objects don't live very long.

Aber diese brennenden, hellen Objekte leben nicht sehr lange.

They cool down, shrink and turn back into planets.

Sie erkalten, schrumpfen und werden wieder zu Planeten.

While rocky planets like Earth were growing,

Während sich Gesteinsplaneten, wie die Erde bildeten,

they probably turned into synestias one or more times.

verwandelten sie sich wahrscheinlich mehrmals in Synestias.

A synestia gives us a new way to solve the problem of the origin of the Moon.

Eine Synestia gibt uns neue Ansätze, über den Ursprung des Mondes nachzudenken.

We propose that the Moon formed inside a huge, vaporous synestia.

Wir behaupten, dass der Mond

im Inneren einer riesigen, gasförmigen Synestia entstand.

The Moon grew from magma rain

Der Mond bildete sich aus Tropfen flüssigen Magmas,

that condensed out of the rock vapor.

die am verdampften Gestein kondensierten.

The Moon's special connection to Earth

Die besondere Verbindung von Erde und Mond besteht,

is because the Moon formed inside the Earth

weil sich der Mond in der Erde formte,

when Earth was a synestia.

als die Erde eine Synestia war.

The Moon could have orbited inside the synestia for years,

Der Mond könnte jahrelang, versteckt im Inneren der Synestia,

hidden from view.

seine Bahnen gezogen haben.

The Moon is revealed by the synestia cooling and shrinking

Der Mond erschien im Orbit der Synestia,

als diese sich abkühlte und schrumpfte.

inside of its orbit.

The synestia turns into planet Earth

Die Synestia wurde erst zum Planeten Erde,

only after cooling for hundreds of years longer.

nachdem sie noch über viele Jahrhunderte abkühlte.

In our new theory,

In unserer neuen Theorie,

the giant impact makes a synestia,

entstand nach der Kollision eine Synestia,

and the synestia divides into two new bodies,

diese Synestia teilt sich in zwei neue Körper,

creating our isotopically identical Earth and Moon.

in die Erde und den Mond, deren Isotope identisch sind.

Synestias have been created throughout the universe.

Synestias bilden sich im ganzen Universum.

And we only just realized that by finding them in our imagination:

Das haben wir nur herausgefunden, weil wir unsere Phantasie befragten.

What else am I missing in the world around me?

Was übersehe ich alles, in der Welt um mich herum?

What is hidden from my view by my own assumptions?

Was verbirgt sich sonst noch hinter meinen Vermutungen.

The next time you look at the Moon,

Wenn Sie das nächste Mal zum Mond hochschauen,

remember:

denken Sie daran:

the things you think you know

Das, was Sie zu wissen glauben,

may be the opportunity to discover something truly amazing.

führt Sie vielleicht zu einer wirklich erstaunlichen Entdeckung.

(Applause)

(Applaus)