Prisiregistruokite gauti CNN Wonder Theory mokslo informacinį biuletenį. Tyrinėkite visatą su naujienomis apie įdomius atradimus, mokslo pažangą ir dar daugiau.

CNN
—

Aštuntajame dešimtmetyje Apollo 17 astronautų surinktos Mėnulio dulkės atskleidė, kad Mėnulis yra 40 milijonų metų senesnis nei manyta anksčiau.

1972 m. gruodžio 11 d. nusileidę Mėnulyje NASA astronautai Eugene’as Cernanas ir Harrisonas Schmidtas surinko akmenis ir dulkes nuo Mėnulio paviršiaus. Nauja to mėginio analizė atskleidė cirkonio kristalus ir jo amžius buvo 4,46 milijardo metų. Ankstesni skaičiavimai rodo, kad Mėnulio, susidariusio dėl didžiulio dangaus susidūrimo, amžius yra 4,425 mlrd.

Rezultatai buvo paskelbti pirmadienį žurnale Geocheminių perspektyvų laiškai.

„Šie kristalai yra seniausios žinomos kietosios medžiagos, susidariusios po milžiniško smūgio. Kadangi mes žinome šių kristalų amžių”, – sakė Philipas Heckas, vyresnysis tyrimo autorius ir Robertas A. Pritzkeris, Meteoritų ir poliarinių tyrimų katedros kuratorius. Lauko gamtos istorijos muziejaus Čikagoje ataskaitoje teigiama. Jis naudojamas kaip mėnulio chronologijos inkaras.

Ankstyvosios mūsų Saulės sistemos dienos – kai Žemė vis dar formavosi ir didėjo – buvo chaotiška, o uolėti objektai dažnai susidurdavo erdvėje. Anot tyrėjų, tuo laikotarpiu daugiau nei prieš 4 milijardus metų Marso dydžio objektas susidūrė su Žeme ir išstūmė didelį uolienos gabalą, kuris tapo mėnuliu. Tačiau mokslininkai stengėsi tiksliai nustatyti šio esminio įvykio datą.

Marso dydžio objekto susidūrimo su Žeme energija ištirpdė uolienas, kurios ilgainiui sudarys Mėnulio paviršių.

„Kai paviršius buvo išlydytas tokiu būdu, cirkonio kristalai negalėjo susidaryti ir išlikti”, – sakė Heckas, kuris taip pat yra muziejaus Negaunee integruotų tyrimų centro vyresnysis direktorius ir universiteto Geofizinių mokslų katedros profesorius. Čikagoje. „Jis susidarė atvėsus Mėnulio magmos vandenynui“.

„Priešingu atveju jie būtų ištirpę ir jų cheminis parašas būtų ištrintas.

Ankstesni tyrimai, kuriuos atliko tyrimo bendraautorius Bidong Zhang, Kalifornijos universiteto Los Andželo Žemės, planetų ir kosmoso mokslų katedros bendradarbis, pasiūlė, kad kristalų amžiaus nustatymas mėnulio dulkėse gali atskleisti tikrąjį Mėnulio amžių. , gerai.

Zhangas ir jo kolega Audrey Bouvier, eksperimentinio planetų mokslo profesorius iš Bayreuth universiteto Vokietijoje, kreipėsi į Hecką ir vadovaujančią tyrimo autorę Jenniką Greer, Glazgo universiteto geomokslų mokslinę bendradarbę, kad pažvelgtų į kristalus, naudojant pažangi technika. Nustatyti jo cheminę sudėtį ir nustatyti mėnulio amžių.

Šis tyrimas yra pirmasis analizės metodo panaudojimas iki šiol kristalams naudojant atominio zondo tomografiją ir, pasak tyrimo autorių, buvo atliktas naudojant prietaisus Šiaurės vakarų universitete Evanstone, Ilinojaus valstijoje.

„Atlikdami atominio zondo tomografiją, pradedame paaštrindami Mėnulio mėginio gabalėlį iki labai aštraus galo, naudodami fokusuoto jonų pluošto mikroskopą, beveik kaip labai įmantrų pieštukų galąstuvą“, – sakė Greeris, Lauko muziejaus doktorantas. . ir Čikagos universitete, kai dirbau tyrime. „Tada mes naudojame ultravioletinius lazerius, kad išgarintume atomus nuo to galiuko paviršiaus. Atomai keliauja per masės spektrometrą, o jų judėjimo greitis parodo, koks jų svoris, o tai savo ruožtu parodo, iš ko tie atomai yra pagaminti.”

Analizė parodė urano atomų skaičių cirkonio kristaluose, kurie buvo paveikti radioaktyvaus skilimo. Elementai gali transformuotis, jei jų atomai turi nestabilią protonų ir neutronų konfigūraciją, todėl kai kurie iš jų suyra, pavyzdžiui, kaip uranas irdamas virsta švinu. Stebėdami, kiek laiko trunka šis procesas, mokslininkai gali nustatyti kažko amžių, lygindami urano ir švino atomų santykį.

„Radiometrinės pažintys veikia kaip smėlio laikrodis“, – sakė Heckas. „Smėlio laikrodyje smėlis teka iš vienos stiklinės kolbos į kitą, o laiko bėgį rodo smėlio kaupimasis apatinėje lemputėje. Panašiai veikia ir radioaktyvus datavimas, skaičiuojant pirminių atomų skaičių ir jų transformuotų dukterinių atomų skaičių. Tada galima apskaičiuoti laiko praėjimą, nes transformacijos greitis yra žinomas.

Mokslininkų komanda naudojo švino izotopus, rastus Mėnulio dulkių mėginyje, kad nustatytų, jog kristalai buvo 4,46 milijardo metų amžiaus, o tai rodo, kad Mėnulis turi būti bent tokio amžiaus.

„Nuostabu, kad galime gauti įrodymų, kad jame esanti uola yra seniausia mūsų atrasta mėnulio dalis“, – sakė Greeris. „Tai jungiamasis taškas daugeliui klausimų apie Žemę. Kai žinote kažko amžių, galite geriau suprasti, kas jam nutiko jo istorijoje.”

Nors Mėnulio mėginiai į Žemę buvo grąžinti daugiau nei prieš 50 metų, prireikė daug laiko sukurti technologiją, reikalingą tokiai išsamiai kristalų analizei atlikti. Štai kodėl NASA laukė Atskleiskite keletą nesugadintų egzempliorių Jie buvo renkami „Apollo“ eroje iki pastarųjų metų, todėl naudojant pažangiausius metodus buvo galima daugiau sužinoti apie natūralų mūsų planetos mėnulį.

„Mėnulis yra svarbus partneris mūsų planetų sistemoje“, – sakė Heckas. „Jis stabilizuoja Žemės sukimosi ašį, todėl paroje yra 24 valandos ir potvyniai. Jei ne Mėnulis, gyvenimas Žemėje būtų kitoks. Tai yra mūsų natūralios sistemos dalis, kurią mes nori geriau suprasti, o mūsų tyrime pateikiama nedidelė galvosūkio dalis visame paveikslėlyje.