На протяжении десятилетий ученые верили, что Луне, единственному естественному спутнику Земли, было четыре с половиной миллиарда лет. Согласно этой теории, Луна была создана в результате огненного катаклизма, вызванного столкновением Земли с объектом размером с Марс (названным Тейей) примерно через 100 миллионов лет после образования исконной Земли.
Но согласно новому исследованию, проведенному учеными из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (которые пересмотрели некоторые из лунных скал Аполлона), эти оценки, возможно, были отклонены примерно на 40–140 миллионов лет. Эти выводы не просто корректируют наши представления о собственном возрасте Луны, но и имеют решающее значение для понимания Солнечной системы, формирования и эволюции ее каменистых планет.
Это исследование под названием «Раннее образование Луны 4,51 миллиарда лет назад» было недавно опубликовано в журнале Научные достижения. Во главе с Мелани Барбони - профессором факультета наук о Земле, планетах и космосе в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе - исследовательская группа провела датирование урана и свинца на фрагментах лунных пород, которые были возвращены астронавтами Аполлона-14.
Эти фрагменты были составом, известным как циркон, тип силикатного минерала, который содержит следовые количества радиоактивных элементов (таких как уран, торий и лютеций). Как объяснил Кевин МакКиган, профессор геохимии и космохимии из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе: «Цирконы - лучшие часы природы. Они - лучший минерал в сохранении геологической истории и раскрытии, откуда они родом ».
Исследовав радиоактивный распад этих элементов и исправив воздействие космических лучей, исследовательская группа смогла получить очень точные оценки возраста фрагментов циркона. Используя один из масс-спектрометров UCLA, они смогли измерить скорость, с которой отложения урана в цирконе превращались в свинец, а отложения лютеция превращались в гафний.
В конце концов, их данные показали, что Луна образовалась около 4,51 миллиарда лет назад, что означает ее рождение в первые 60 миллионов лет Солнечной системы или около того. Ранее датирование лунных пород оказалось затруднительным, главным образом потому, что большинство из них содержало фрагменты многих различных видов камней, и было установлено, что эти образцы были испорчены в результате воздействия нескольких ударов.
Однако Барбони и ее команда смогли осмотреть восемь цирконов, которые были в хорошем состоянии. Что еще более важно, эти силикатные отложения, как полагают, образовались вскоре после столкновения между Землей и Тейей, когда Луна была еще не затвердевшей массой, покрытой океанами магмы. Когда эти океаны постепенно охладились, тело Луны стало дифференцироваться между его корой, мантией и ядром.
Поскольку минералы циркона были сформированы во время первоначального магматического океана, датирование урана и свинца начинается еще до того времени, когда Луна стала затвердевшей массой. Как сказал Эдвард Янг, профессор геохимии и космохимии из Калифорнийского университета, соавтор исследования: «Мелани была очень умна, когда выяснила, что реальный возраст Луны восходит к предыстории, прежде чем она затвердела, а не затвердела. «.
Эти результаты не только определили возраст Луны с высокой степенью точности (и впервые), но и имеют значение для нашего понимания того, когда и как скалистые плоскости образовывались в Солнечной системе. Устанавливая точные даты формирования определенных органов, мы можем понять контекст в который они сформировались, что также помогает определить, какие механизмы были задействованы.
И это было только первое откровение, созданное исследовательской группой, которая надеется продолжить изучение фрагментов циркона, чтобы узнать, что они могут узнать о ранней истории Луны.
