Образцы “Аполлона-17” показывают, что Луна на 40 миллионов лет старше, чем считалось ранее
Геолог и астронавт Харрисон Шмитт использовал регулируемый черпак для отбора проб с Луны во время миссии «Аполлон-17» в 1972 году.
Подпишитесь на научный информационный бюллетень CNN Wonder Theory. Исследуйте вселенную, узнавая новости об увлекательных открытиях, научных достижениях и многом другом.
Лунная пыль, собранная астронавтами Аполлона-17 в 1970-х годах, показала, что Луна на 40 миллионов лет старше, чем считалось ранее.
После высадки на Луну 11 декабря 1972 года астронавты НАСА Юджин Сернан и Харрисон Шмитт собрали камни и пыль с лунной поверхности. Новый анализ этого образца обнаружил кристаллы циркона и датировал их возрастом 4,46 миллиарда лет. По предыдущим оценкам возраст Луны, образовавшейся в результате массивного небесного столкновения, составляет 4,425 миллиарда лет.
Результаты были опубликованы в понедельник в журнале Geochemical Perspectives Letters.
«Эти кристаллы — древнейшие из известных твердых тел, образовавшиеся после гигантского удара. И поскольку мы знаем, сколько лет этим кристаллам, они служат якорем для лунной хронологии», — сказал старший автор исследования Филипп Хек, куратор Роберта А. Притцкера по метеоритным и полярным исследованиям в Полевом музее естественной истории в Чикаго, в заявление.
Первые дни нашей Солнечной системы, когда Земля еще формировалась и увеличивалась в размерах, были хаотичными, каменистые тела часто сталкивались в космосе. По словам исследователей, в это время, более 4 миллиардов лет назад, объект размером с Марс врезался в Землю, отбросив большой скалистый кусок, который стал Луной. Но ученые изо всех сил пытались точно датировать это ключевое событие, отправить документы сдэк стоимость.
Энергия от удара объекта размером с Марс, ударившегося о Землю, расплавила породу, которая в конечном итоге сформировала поверхность Луны.
«Когда поверхность была расплавлена таким образом, кристаллы циркона не могли сформироваться и выжить. Таким образом, любые кристаллы на поверхности Луны, должно быть, образовались после того, как этот лунный океан магмы остыл», — сказал Хек, который также является старшим директором Центра интегративных исследований Негони при музее и профессором кафедры геофизических наук Чикагского университета.
«В противном случае они были бы расплавлены, а их химические подписи были бы стерты».
Предыдущие исследования соавтора исследования Бидуна Чжана, помощника научного сотрудника кафедры наук о Земле, планетах и космосе Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, предположили, что определение возраста кристаллов в лунной пыли может выявить фактический возраст Луны как хорошо.
Чжан и его коллега-соавтор Одри Бувье, профессор экспериментальной планетологии в Университете Байройта в Германии, обратились к Хеку и ведущему автору исследования Дженнике Грир, научному сотруднику в области наук о Земле в Университете Глазго, с просьбой взглянуть на кристаллы в наномасштабе, используя передовую технику. определить их химический состав и определить возраст Луны.
Дженника Грир/Северо-Западный университет
Зерно лунного циркона показано под микроскопом.
По словам авторов исследования, это исследование знаменует собой первое использование аналитического метода датирования кристаллов с помощью атомно-зондовой томографии и проводилось с использованием инструментов Северо-Западного университета в Эванстоне, штат Иллинойс.
«В атомно-зондовой томографии мы начинаем с заострения части лунного образца до очень острого кончика, используя сфокусированный ионно-лучевой микроскоп, почти как очень причудливую точилку для карандашей», — сказал Грир, который был докторантом Полевого музея. и Чикагский университет, когда она работала над исследованием. «Затем мы используем УФ-лазеры для испарения атомов с поверхности этого наконечника. Атомы проходят через масс-спектрометр, и скорость их движения говорит нам о том, насколько они тяжелы, а это, в свою очередь, говорит нам, из чего они сделаны».
Анализ показал, сколько атомов урана в кристаллах циркона подверглось радиоактивному распаду. Элементы могут трансформироваться, если их атомы содержат нестабильную конфигурацию протонов и нейтронов, что приводит к распаду некоторых из них — например, как уран распадается, превращаясь в свинец. Отслеживая, сколько времени занимает этот процесс, ученые могут определить возраст чего-либо, сравнивая соотношение атомов урана и свинца.
«Радиометрическое датирование работает как песочные часы», — сказал Хек. «В песочных часах песок перетекает из одной стеклянной колбы в другую, причем течение времени определяется скоплением песка в нижней колбе. Радиометрическое датирование работает аналогичным образом: подсчитывается количество родительских атомов и количество дочерних атомов, в которые они превратились. Затем можно рассчитать ход времени, поскольку известна скорость трансформации».
Исследовательская группа использовала изотопы свинца в образце лунной пыли, чтобы определить, что возраст кристаллов составляет 4,46 миллиарда лет, а это указывает на то, что Луна также должна быть не менее возраста.
«Удивительно иметь доказательство того, что камень, который вы держите в руках, является самой старой частью Луны, которую мы когда-либо нашли», — сказал Грир. «Это отправная точка для многих вопросов о Земле. Когда вы знаете, сколько лет чему-то, вы можете лучше понять, что с ним произошло в его истории.
Дитер Исхайм/Северо-Западный университет
Ведущий автор исследования Дженника Грир, научный сотрудник в области наук о Земле в Университете Глазго, работает в Центре атомно-зондовой томографии Северо-Западного университета в Эванстоне, штат Иллинойс.
Хотя лунные образцы были возвращены на Землю более 50 лет назад, потребовалось время, чтобы разработать технологию, необходимую для проведения столь детального анализа кристаллов. Вот почему НАСА до последних лет откладывало открытие некоторых нетронутых образцов, собранных в эпоху Аполлона, что позволило получить больше информации о естественном спутнике нашей планеты, используя самые передовые методы.
«Луна — важный партнер нашей планетной системы», — сказал Хек. «Он стабилизирует ось вращения Земли, поэтому в сутках 24 часа, поэтому у нас бывают приливы и отливы. Без Луны жизнь на Земле выглядела бы иначе. Это часть нашей естественной системы, которую мы хотим лучше понять, и наше исследование представляет собой крошечный кусочек головоломки во всей этой картине».
В нашем Telegram‑канале вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
