Считается, что наша Луна сформировалась вскоре после самой Земли, около 4,4 миллиарда лет назад, когда Солнечная система была молодой. Именно тогда, согласно теории, объект размером с Марс врезался в Землю, которая все еще была теплой, мягкой и недавно сформированной, оторвав огромное облако обломков, которые слились вместе, образовав Луну на орбите Земли.
Новое исследование мельчайших кристаллов циркона в лунных образцах, собранных миссией "Аполлона", предполагает, что Луна может оказаться старше, чем люди думали, - на 40 миллионов лет. Результаты иследования, проведенного группой ученых под руководством геолога Дженники Грир из Университета Глазго, будут опубликованы в журнале Geochemical Perspectives Letters, пишет Science Alert.
Исследователи пришли к выводу, что возраст Луны составляет по меньшей мере 4,46 миллиарда лет. Это совсем немного меньше возраста Земли, который оценивается в 4,54 миллиарда лет.
"Эти кристаллы являются старейшими известными твердыми телами, образовавшимися после гигантского удара. И поскольку мы знаем, сколько лет этим кристаллам, они служат якорем лунной хронологии", - говорит космохимик Филипп Хек из Музея природной истори им. Филда и Чикагского университета.
Точно неизвестно, как и когда образовалась Луна, но присутствие некоторых конкретных элементов убедительно указывает на земное происхождение. Гипотеза гигантского удара является в настоящее время фаворитом, что когда-то в ранней Солнечной системе было гораздо больше крупных объектов и протопланет, летающих вокруг и врезающихся друг в друга.
Оценки различаются в зависимости от того, когда произошло это гигантское столкновение. Но растущее количество данных, основанных на датировании лунных образцов, предполагает, что это произошло намного раньше, чем первоначальные предположения, около 4,4 миллиарда лет назад, а некоторые анализы показывают, что Луна образовалась уже 4,51 миллиарда лет назад.
Кристаллы циркона - отличный способ определить возраст образца из-за особенностей их формирования. Кристаллы циркона при формировании присоединяют к себе уран, но сильно отвергают свинец. Со временем радиоактивный уран в цирконе распадается на свинец с вполне понятной скоростью. Ученые могут посмотреть на соотношение урана и свинца в кристалле циркона и с высокой степенью точности определить, как давно образовался циркон.
Эти микроскопические кристаллы можно найти в образцах лунного грунта, извлеченных в эпоху миссий "Аполлон" из лунного образца. Дженника Грир и ее коллеги изучали циркон, найденный в образцах "Аполлона-17", последней лунной миссии, состоявшейся в 1972 году. Эти кристаллы, по мнению команды, должны были образоваться после того, как поверхность Луны затвердела, из расплавленного мирового океана, который покрыл ее сразу после ее формирования.
"Когда поверхность была расплавлена таким образом, кристаллы циркона не могли сформироваться и выжить. Таким образом, любые кристаллы на поверхности Луны должны были образоваться после того, как этот лунный океан магмы остыл. В противном случае они были бы расплавлены, а их химические следы были бы стерты", - говорит Филипп Хек.
Исследователи использовали атомно-зондовую томографию для изучения состава образцов, заостряя кристаллы до определенной точки, а затем используя лазеры для испарения атомов из этой точки. Масс-спектрометр проанализировал испаренный материал, чтобы определить его вес, что позволило ученым определить соотношение урана и свинца.
В свою очередь это показало, что возраст этих конкретных кристаллов составлял 4,46 миллиарда лет. Это означает, что Луне должно быть как минимум столько же лет. Эта информация может помочь ученым определить другие аспекты истории Луны, например, сколько времени потребовалось для формирования и затвердевания, а также лучше оценить дату гигантского столкновения.
"Удивительно иметь доказательство того, что камень, который вы держите в руках, является самой старой частью Луны, которую мы когда-либо нашли. Это отправная точка для многих вопросов о Земле. Когда вы знаете, сколько лет чему-то, вы можете лучше понять, что с ним произошло за всю его историю", - говорит Грир.
Другие исследования Луны
Как сообщал УНИАН, ранее китайский луноход "Чанъэ-4" помог ученым обнаружить на обратной стороне Луны загадочные скрытые "структуры" глубиной в сотни метров. Это достижение раскрывает миллиарды лет лунной истории.
Исследователи также обнаружили, что слои вулканических пород тем тоньше, чем ближе они находятся к поверхности Луны. Это говорит о том, что вулканическая активность постепенно сгасла с момента образования Луны более 4,5 миллиардов лет назад.
