Согласно гипотезе гигантского удара, система Земля-Луна была создана примерно 4,5 миллиарда лет назад, когда объект размером с Марс столкнулся с Землей. Это воздействие привело к выбросу огромного количества материала, который в конечном итоге объединился, чтобы сформировать Землю и Луну. Со временем Луна постепенно отошла от Земли и приняла свою нынешнюю орбиту.
С тех пор происходили регулярные обмены между Землей и Луной из-за ударов по их поверхности. Согласно недавнему исследованию, воздействие, которое имело место во время Хадейского Эона (примерно 4 миллиарда лет назад), возможно, было причиной отправки старейшего образца породы на Землю на Луну, где он был найден Аполлон 14 астронавты.
Исследование, которое недавно появилось в журнале Письма о Земле и Планетарной Наукеруководил Джереми Беллуччи из Шведского музея естественной истории и включал в себя членов Лунного и планетарного института (ФИАН), нескольких университетов и Центра лунных наук и исследований (CLSE), который является частью исследования НАСА по исследованию солнечной системы НАСА. Виртуальный институт.
Это открытие стало возможным благодаря новой методике, разработанной исследовательской группой для определения местоположения фрагментов импактора в лунном реголите. Разработка этого метода побудила доктора Дэвида А. Кринга - главного исследователя в CLSE и ученого из Университета космических исследований (USRA) в LPI - бросить им вызов, чтобы найти кусочек Земли на Луне.
В результате расследования они обнаружили фрагмент весом 2 г (0,07 унции), состоящий из кварца, полевого шпата и циркона. Скалы этого типа обычно встречаются на Земле, но очень необычны на Луне. Более того, химический анализ показал, что порода кристаллизовалась в окисленной системе и при температурах, соответствующих Земле во время Хадина; а не Луна, которая в то время испытывала более высокие температуры.
Как отметил доктор Кринг в недавнем пресс-релизе LPI:
«Это необыкновенная находка, которая помогает нарисовать лучшую картину ранней Земли и бомбардировки, которая изменила нашу планету на заре жизни».
Основываясь на своем анализе, команда пришла к выводу, что порода образовалась в Хадейском Эоне и была запущена с Земли, когда большой астероид или комета ударили по поверхности. Это воздействие привело бы к выбросу материала в космос, где он столкнулся с поверхностью Луны, которая в то время была в три раза ближе к Земле. В конце концов этот скалистый материал смешался с лунным реголитом, образуя единый образец.
Команда также может многое узнать об истории скальных образцов на основе их анализа. Например, они пришли к выводу, что порода кристаллизовалась на глубине около 20 км (12,4 миль) ниже поверхности Земли между 4,0. и 4,1 миллиарда лет назад, а затем были раскопаны одним или несколькими крупными событиями удара, которые отправили его в цис-лунное пространство.
Это согласуется с предыдущим исследованием, проведенным группой, которая показала, как удары в течение этого периода - т.е. поздняя тяжелая бомбардировка (которая произошла примерно от 4,1 до 3,8 млрд лет назад) - привели к образованию кратеров диаметром в тысячи километров, что более чем достаточно для выброса материала глубина 20 км (12,4 миль) в космос.
Они также определили, что несколько других воздействий повлияли на него, когда он достиг поверхности Луны. Один из них вызвал частичное плавление образца около 3,9 миллиардов лет назад и мог похоронить его под поверхностью. После этого периода Луна подверглась ударам, которые были меньше и реже, и это дало ей пятнистую поверхность, которую она имеет сегодня.
Последнее ударное событие, которое затронуло этот образец, произошло около 26 миллионов лет назад, во время палеогена на Земле. Это воздействие произвело кратер Конуса диаметром 340 м (1082 фута) и выкопало образец породы обратно на поверхность Луны. Этот кратер был местом посадки Аполлон 14 миссия в 1971 году, когда миссия астронавтов получила образцы горных пород, чтобы вернуть их на Землю для изучения (в том числе земной камень).
Исследовательская группа признает, что возможно, что образец мог кристаллизоваться на Луне. Однако это потребовало бы условий, которые еще не наблюдались в любых лунных пробах, полученных до сих пор. Например, образец должен был кристаллизоваться очень глубоко внутри лунной мантии. Кроме того, состав Луны на этих глубинах, как полагают, весьма отличается от того, что наблюдалось в образцовой породе.
В результате самое простое объяснение состоит в том, что это земная скала, которая оказалась на Луне, и эта находка может вызвать некоторые противоречия. Это неизбежно, так как это первая найденная в своем роде хадейская выборка, и место ее обнаружения также может добавить фактор недоверчивости.
Тем не менее, Кринг ожидает, что будет найдено больше образцов, так как хадейские породы, вероятно, пронзили поверхность Луны во время поздней тяжелой бомбардировки. Возможно, когда в ближайшие десятилетия миссии с экипажем начнут путешествовать на Луну, они столкнутся с большим количеством самых старых образцов земных камней.
Это исследование стало возможным благодаря поддержке, оказанной Виртуальным институтом исследования солнечной системы НАСА (SSERVI) в рамках совместного предприятия между ФИАН и космическим центром имени Джонсона.
