Naukowcy sądzili, że Ziemia i Księżyc są w przybliżeniu w tym samym wieku, około 4,57 miliarda lat. Jednak nowa analiza próbek skał księżycowych sugeruje, że ziemski księżyc jest o 200 milionów lat młodszy niż wcześniejsze szacunki. Odkrycie to może doprowadzić do zmian w naszym rozumieniu tego, jak i kiedy Księżyc – i Ziemia – się uformowały. Naukowcy ogłosili swoje wyniki 17 sierpnia 2011 roku w czasopiśmie Nature.
Lars Borg, geolog planetarny z Lawrence Livermore National Laboratory, kierował grupą, która przeanalizowała próbki skał księżycowych – część bogatego łupu, który astronauci Apollo przywieźli z Księżyca dziesiątki lat temu.
Próbka księżycowa 60025. Astronauci Apollo 16 zebrali ją w 1972 roku podczas piątej misji księżycowej i pierwszej, która miała na celu pobranie próbek z księżycowych wyżyn.
Kliknij tutaj, aby powiększyć obrazek powyżej
Wszystko, co chcesz wiedzieć o próbce 60025.
Wieki Księżyca są oparte na najstarszych wiekach określonych dla skał księżycowych. W szczególności naukowcy ci przyjrzeli się próbce księżycowej 60025, która jest rodzajem skały księżycowej zwanej anortozytem żelazowym lub FAN. Astronauci Apollo 16 zebrali ją w 1972 roku około 15 metrów na południowy zachód od modułu księżycowego na powierzchni księżyca.
Teraz rzuć swój umysł znacznie dalej w czasie. Według obecnych teorii, księżyc jest uważany za utworzony, gdy duży obiekt wielkości Marsa zderzył się z młodą Ziemią około 4,5 miliarda lat temu. Uderzenie Marsa w Ziemię uwolniło magmę w przestrzeń kosmiczną. Magma to stopiona skała pod skorupą ziemską, z której powstaje lawa wulkaniczna. Magma ostatecznie ostygła, tworząc Księżyc, zgodnie z tą popularną teorią.
Image Credit: NASA
Z powodu tej teorii, dzisiejsi naukowcy mówią o oceanie magmy, który mógł istnieć na Księżycu krótko po jego uformowaniu, miliardy lat temu. Uważa się, że FAN składa się z magmy z tych starożytnych roztopionych mórz na Księżycu, co czyni go najstarszym materiałem makijażu naszego samotnego satelity.
Zespół przyjrzał się poziomom izotopów ołowiu i neodymu w próbkach księżycowych z Centrum Kosmicznego Johnsona, używając nowych technik, aby poprawić poprzednie podobne badania. Znaleźli próbki księżycowej 60025 być 4,36 miliardów lat, około 200 milionów lat młodszy niż wcześniejsze szacunki. Wiek ten pokrywa się z najstarszymi znanymi próbkami skał na Ziemi – znalezionymi w Australii.
Próbki FAN są trudne do pracy, a naukowcy mieli trudności w przeszłości z ich datowaniem. Te skały księżycowe przeszły ogrzewanie od uderzeń przez miliardy lat i zawierają stosunkowo niskie ilości izotopów używanych w datowaniu radiometrycznym).
Przed tym badaniem, zespoły analizujące próbki FAN mogły określić wiek tylko z jednego izotopowego „zegara” w obrębie próbki, co utrudniało wyciąganie wniosków, według Borga. Tym razem – po delikatnym procesie czyszczenia – zespół Borga uzyskał wiek z trzech izotopowych „zegarów” jednocześnie w próbce księżycowej 60025. Wszystkie trzy ustawiły się dobrze, wskazując, że wiek określony przez zespół dla próbki był dokładny.
Borg powiedział EarthSky:
Próbka, którą datowaliśmy, 60025, była uważana za reprezentującą najstarszą księżycową skałę skorupową, ponieważ uformowała się w wyniku flotacji na pierwotnym oceanie magmy. Młody wiek 4,36 miliarda lat dla 60025 sugeruje dwie możliwości. Albo ocean magmy zestalił się w wieku 4,36 miliarda lat – jest to liczba znacznie młodsza niż 4,50 miliarda lat, z którą większość księżycowych naukowców czuje się komfortowo. Albo 60025 – i w konsekwencji inne FAN-y – nie są produktami flotacji oceanu magmowego. Jeśli FAN-y nie pochodzą z oceanu magmowego, jedna z kluczowych obserwacji, która doprowadziła do hipotezy oceanu magmowego jest nieważna.
Księżyc wydaje się wieczny, ale podobnie jak Ziemia, ma swoją historię, którą naukowcy starają się zrozumieć. Full moon image from Eastbourne, East Sussex, Great Britain. via Geograph
Innymi słowy, zgodnie z wiodącą teorią, FAN-y urodziły się unosząc się na płynnej powierzchni ziemskiej magmy, która została wyciągnięta z Ziemi, aby uformować Księżyc. Jeśli zespół Borga jest poprawny, albo pierwotne morza magmowe Księżyca są znacznie młodsze niż pozwala na to obecna teoria, albo FAN-y rozwinęły się w inny sposób – jest to cios dla teorii księżycowego oceanu magmowego jako całości. Stąd, badanie to może oznaczać wielkie rzeczy dla naukowców zajmujących się Księżycem.
Richard Carlson w Departamencie Magnetyzmu Ziemskiego w Carnegie Institution, inny członek zespołu badawczego, powiedział w komunikacie prasowym z 17 sierpnia 2011:
Niezwykle młody wiek tej próbki księżycowej oznacza, że księżyc zestalił się znacznie później niż wcześniejsze szacunki, lub że musimy zmienić nasze całe zrozumienie geochemicznej historii księżyca.
Podsumowanie: Uważano, że ziemski księżyc ma 4,57 mld lat, ale szczegółowa analiza próbki skał księżycowych 60025 wskazuje, że może być aż o 200 mln lat młodszy. Lars Borg z Lawrence Livermore National Laboratory kierował zespołem badawczym, w skład którego wchodził również Richard Carlson z Carnegie Institution.
Laura Dattaro przybyła do EarthSky z Baltimore City Paper, gdzie pozostaje redaktorem naczelnym, oraz z @ldattaro na Twitterze. Jest absolwentką University of Delaware z 2009 roku z dyplomem w języku angielskim i muzyce i widzi naukę jako sposób na zjednoczenie ludzkości za większym dobrem, oprócz tego, że jest po prostu najfajniejszą rzeczą do czytania i pisania. Obecnie mieszka w Baltimore.
.