21 июля 1969 года человечество сделало свои первые шаги к другому небесному телу. За несколько часов на поверхности Луны экипаж Аполлона-11 собрал и вернул на Землю 21.55 кг образцов. Почти ровно 50 лет спустя эти образцы все еще рассказывают нам о ключевых событиях ранней Солнечной системы и истории системы Земля-Луна. Определение возраста Луны также важно для понимания того, как и в какое время сформировалась Земля, и как она развивалась в самом начале Солнечной системы.
В этом исследовании основное внимание уделяется химическим сигнатурам различных типов лунных образцов, собранных различными миссиями Аполлона. «Сравнивая относительные количества различных элементов в породах, образовавшихся в разное время, можно узнать, как каждый образец связан с лунными недрами и затвердеванием магматического океана», – говорит доктор Рауль Фонсека из Кельнского университета. который вместе со своим коллегой доктором Фелипе Лейтцке изучает процессы, происходящие в недрах Луны, в лабораторных экспериментах.
Луна, вероятно, образовалась в результате гигантского столкновения планетарного тела размером с Марс и ранней Земли.
Со временем Луна образовалась из облака материала, выброшенного на орбиту Земли. Новорожденная Луна была покрыта океаном магмы, который по мере охлаждения образовывал различные типы горных пород. «Эти камни записали информацию о формировании Луны, и их все еще можно найти сегодня на поверхности Луны», – говорит доктор Максвелл Тименс, бывший исследователь Кельнского университета и ведущий автор исследования. Доктор Питер Спранг, соавтор исследования, добавляет: «Такие наблюдения больше невозможны на Земле, поскольку наша планета с течением времени была геологически активной. Таким образом, Луна предоставляет уникальную возможность изучить эволюцию планет.’
Кельнские ученые использовали взаимосвязь между редкими элементами гафнием, ураном и вольфрамом в качестве зонда, чтобы понять количество плавления, которое произошло при образовании кобыльских базальтов, т.е.е., черные области на лунной поверхности. Благодаря беспрецедентной точности измерений, исследование могло выявить четкие тенденции среди различных комплексов горных пород, что теперь позволяет лучше понять поведение этих ключевых редких элементов.
Изучение гафния и вольфрама на Луне особенно важно, потому что они представляют собой естественные радиоактивные часы изотопа гафния-182, распадающегося на вольфрам-182. Этот радиоактивный распад длился только первые 70 миллионов лет существования Солнечной системы.
Объединив информацию о гафнии и вольфраме, измеренную в образцах Аполлона, с информацией из лабораторных экспериментов, исследование показывает, что Луна уже начала затвердевать уже через 50 миллионов лет после образования Солнечной системы. «Эта информация о возрасте означает, что любое гигантское столкновение должно было произойти до этого времени, что отвечает на яростно обсуждаемый в научном сообществе вопрос о том, когда образовалась Луна», – добавляет профессор д-р Карстен Мункер из Института геологии и минералогии UoC, старший автор книги. изучение.
Максвелл Тименс заключает: «Первые шаги человечества в другом мире ровно 50 лет назад дали образцы, которые позволили нам понять время и эволюцию Луны. Поскольку формирование Луны было последним крупным планетарным событием после образования Земли, возраст Луны также обеспечивает минимальный возраст Земли.’