A tudósok úgy gondolták, hogy a Föld és a Hold nagyjából egyidős, körülbelül 4,57 milliárd éves. A holdi kőzetminták új elemzése azonban arra utal, hogy a Föld holdja 200 millió évvel fiatalabb a korábbi becslésnél. A felfedezés megváltoztathatja a Hold – és a Föld – kialakulásának módjáról és idejéről alkotott elképzeléseinket. A tudósok eredményeiket 2011. augusztus 17-én jelentették be online a Nature folyóiratban.
Lars Borg, a Lawrence Livermore Nemzeti Laboratórium bolygógeológusa vezette a csoportot, amely holdkőzetmintákat elemzett – annak a gazdag zsákmánynak a részét, amelyet az Apollo űrhajósok hoztak vissza a Holdról évtizedekkel ezelőtt.
Holdminta 60025. Az Apollo 16 űrhajósai 1972-ben gyűjtötték be, amikor az ötödik holdi küldetés során először vettek mintát a holdi felföldről.
A fenti kép kibontásához kattintson ide
Minden, amit a 60025-ös mintáról tudni szeretne.
A Hold korát a holdkőzetekről meghatározott legrégebbi korok alapján állapították meg. Konkrétan ezek a tudósok a 60025-ös holdmintát vizsgálták, amely egy ferroan anortozitnak, azaz FAN-nak nevezett holdi kőzettípus. Az Apollo 16 űrhajósai 1972-ben gyűjtötték be a holdkomptól 15 méterre délnyugatra, a holdfelszínen.
Most tekintsünk vissza sokkal messzebbre az időben. A jelenlegi elméletek szerint a Hold akkor keletkezett, amikor egy nagy Mars méretű objektum ütközött a fiatal Földdel, körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt. A Mars méretű becsapódás a Földbe magmát szabadított fel az űrbe. A magma a földkéreg alatti olvadt kőzet, amelyből vulkáni láva keletkezik. A magma végül lehűlt, és így alakult ki a Hold, e népszerű elmélet szerint.
Képhitel: NASA
Az elmélet miatt a mai tudósok egy magmaóceánról beszélnek, amely röviddel a Hold kialakulása után, évmilliárdokkal ezelőtt létezhetett a Holdon. A FAN feltehetően ezeknek az ősi olvadt holdtengereknek a magmájából áll, így ez a legősibb anyag magányos műholdunk összetételében.
A csapat a Johnson Űrközpontból származó holdi mintákban az ólom és neodímium izotópok szintjét vizsgálta, új technikákat alkalmazva, amelyekkel a korábbi hasonló vizsgálatokat továbbfejlesztették. A 60025-ös holdmintát 4,36 milliárd évesnek találták, ami körülbelül 200 millió évvel fiatalabb a korábbi becsléseknél. Ez a kor megegyezik a Föld legrégebbi ismert kőzetmintáival, amelyeket Ausztráliában találtak.
A holdmintákkal nehéz dolgozni, és a tudósok a múltban nehezen tudták datálni őket. Ezek a holdkőzetek évmilliárdokon át tartó becsapódások okozta felmelegedésen mentek keresztül, és viszonylag kis mennyiségben tartalmazzák a radiometrikus kormeghatározásban használt izotópokat).
Ezt a tanulmányt megelőzően a FAN-mintákat elemző csoportok csak egy izotópos “óra” alapján tudták meghatározni a korukat a mintán belül, ami Borg szerint megnehezítette a következtetések levonását. Ezúttal – egy finom tisztítási folyamatot követően – Borg csapata a 60025-ös holdmintán belül egyszerre három izotópos “órából” kapott korokat. Mindhárom jól illeszkedett, ami azt jelzi, hogy a csapat által a mintára meghatározott kor pontos volt.
Borg az EarthSky-nak elmondta:
A 60025-ös mintát, amelyet datáltunk, a legidősebb holdkéreg kőzetnek tartottuk, mivel az egy ősi magmaóceánon való lebegés eredményeként alakult ki. A 60025 fiatal, 4,36 milliárd éves kora két lehetőségre utal. Vagy a magma óceánja 4,36 milliárd évesen szilárdult meg – ez a szám lényegesen fiatalabb, mint a legtöbb holdkutató által elfogadott 4,50 milliárd év. Vagy a 60025 – és ebből következően a többi FAN – nem a magmaóceán flotációs terméke. Ha a FAN-ok nem magmaóceánból származnak, akkor az egyik legfontosabb megfigyelés, amely a magmaóceán-hipotézishez vezetett, érvényét veszti.
A Hold örökkévalónak tűnik, de a Földhöz hasonlóan neki is van történelme, amelyet a tudósok igyekeznek megérteni. Teliholdkép Eastbourne-ból, East Sussex, Nagy-Britannia. via Geograph
A vezető elmélet szerint tehát a FAN-ok a Hold kialakulásához a Földről kihúzott földi magma folyékony felszínén lebegve születtek. Ha Borg csapatának igaza van, akkor vagy a Hold ősi magmás tengerei sokkal fiatalabbak, mint azt a jelenlegi elmélet lehetővé teszi, vagy a FAN-ok más módon alakultak ki – ez csapás a Hold magmaóceán-elmélet egészére. Ezért a tanulmány nagy dolgokat jelenthet a holdkutatók számára.
Richard Carlson a Carnegie Intézet Földi Mágnesesség Tanszékéről, a kutatócsoport másik tagja egy 2011. augusztus 17-i sajtóközleményben elmondta:
A holdi minta rendkívül fiatal kora vagy azt jelenti, hogy a Hold a korábbi becsléseknél lényegesen később szilárdult meg, vagy azt, hogy a Hold geokémiai történetéről alkotott teljes elképzelésünket meg kell változtatnunk.
Lényeg a lényeg: A Föld holdját 4,57 milliárd évesnek gondolták, de a 60025-ös holdi kőzetminta részletes elemzése szerint akár 200 millió évvel fiatalabb is lehet. Lars Borg a Lawrence Livermore Nemzeti Laboratóriumból vezette a kutatócsoportot, amelynek tagja volt Richard Carlson is a Carnegie Intézetből.
Laura Dattaro a Baltimore City Paper-től érkezett az EarthSky-hoz, ahol továbbra is társszerkesztő, valamint a @ldattaro Twitterről. 2009-ben végzett a Delaware-i Egyetemen angol és zenei diplomával, és a tudományban látja az emberiség egyesítésének lehetőségét egy nagyobb jó mögött, amellett, hogy egyszerűen a legkirályabb dolog, amiről olvasni és írni lehet. Jelenleg Baltimore-ban él.