Księżyc może być o 40 milionów lat starszy niż dotąd zakładano

Naukowcy dokonali swojego odkrycia, badając kryształy w pyle księżycowym, który został przywieziony w 1972 roku w ramach misji Apollo 17 – ostatniej misji, na potrzeby której astronauci postawili stopę na Księżycu.

„To niesamowite, że możemy udowodnić, iż skała, którą trzymasz, jest najstarszym fragmentem Księżyca, jaki do tej pory znaleźliśmy. To punkt zaczepienia dla tak wielu pytań dotyczących Ziemi. Kiedy wiesz, ile coś ma lat, możesz lepiej zrozumieć, co się z tym działo na przestrzeni jego historii", powiedziała dr Jennika Greer z Uniwersytetu w Glasgow, główna autorka badania.

Około 100 milionów lat po uformowaniu się Układu Słonecznego, gdy planety już się uformowały, uważa się, że ciało niebieskie, mniej więcej wielkości Marsa, uderzyło w Ziemię, wyrzucając w przestrzeń ogromną masę materiału, który ostatecznie stał się Księżycem. Energia związana z uderzeniem spowodowała, że jego powierzchnia była początkowo całkowicie stopiona, ale gdy księżycowy ocean magmy ostygł, materiał się scalił.

Co najważniejsze, uważa się, że kryształy analizowane w badaniu powstały właśnie podczas tego procesu chłodzenia, co oznacza, że ich skład daje naukowcom szansę na zbadanie ich wieku, a co za tym idzie, wieku samego księżyca.

Jednak nawet pobieżne ustalenie czegoś tak starego jest niezwykle trudne. Niektóre prace nad materiałami księżycowymi sugerowały, że księżyc ma około 4,42 miliarda lat, z kolei ostatnie badania kryształów sugerowały, że może być on jeszcze starszy.

Teraz naukowcy twierdzą, że nowe techniki analityczne wydają się z dużą pewnością potwierdzać, że kryształy rzeczywiście uformowały się jeszcze dawniej.

Technika, znana jako tomografia sond atomowych, polega na użyciu lasera do odparowania atomów z kryształów, które zostały spiłowane do bardzo cienkiej „nano końcówki". Masę tych atomów można następnie wykryć i zmierzyć proporcje izotopów uranu i ołowiu. Ponieważ uran z czasem zamienia się w ołów w wyniku rozpadu radioaktywnego, proporcja ta może rzucić światło na wiek kryształów.

W rezultacie, jak pisze zespół badawczy w czasopiśmie „Geochemical Perspectives Letters”, kryształy, a tym samym nasz satelita, wydają się mieć co najmniej 4,46 miliarda lat.

„To odkrycie przesuwa wiek górnej skorupy księżyca o około 40 [milionów lat] i ustanawia minimalny wiek powstania Księżyca na 110 [milionów lat] po uformowaniu się Układu Słonecznego", pisze zespół.

Badacze twierdzą, że próbki z kryształów, które nasuwają nam wniosek o ich młodszym wieku, mogły powstać poprzez utratę ołowiu w materiale po krystalizacji, co wypacza wyniki datowania.

Dr Romain Tartèse z Uniwersytetu w Manchesterze, który nie był zaangażowany w badania, z zadowoleniem przyjął wyniki badań.

„Wskazuje to, że Księżyc ma co najmniej 4,46 [miliarda lat], co zaprzecza niektórym niedawnym propozycjom młodego formowania się Księżyca", powiedział.

Dodał, że odkrycie to sugeruje, iż zderzenie z Ziemią, przez które uformował się Księżyc, prawdopodobnie miało miejsce kilkadziesiąt milionów lat wcześniej.

Tartèse zauważył jednak, że badacze założyli, iż próbki pozyskane w misji Apollo dotyczą całego Księżyca, co może nie być prawdą.

„Podkreśla to znaczenie zwracania dalszych próbek z różnych regionów Księżyca podczas przyszłych misji", powiedział.

„Badanie to jest również przykładem ogromnych korzyści płynących z pobierania próbek oraz właściwego ich przechowywania", dodał Tartèse. „Ponad 50 lat po przechowaniu tych próbek wciąż dokonujemy kluczowych odkryć na temat Księżyca i wewnętrznego Układu Słonecznego, ponieważ technologia wciąż się rozwija".