Новый анализ лунной пыли, собранной астронавтами миссии «Аполлон-17» в 1972 году, показывает, что она образовалась как минимум 4,46 миллиарда лет назад, когда наша планета находилась в стадии формирования и подверглась сильному столкновению с объектом размером с Марс.
С тех пор, как последние астронавты программы «Аполлон» отправились на Луну в 1972 году, ни один человек больше не ступал на нее, но образцы, которые они привезли с нашего спутника, продолжают изучаться и предоставляют новые данные, например, те, которые были обнаружены командой исследователей. ученые в этот понедельник.
Новый анализ пыли , собранной астронавтами Юджином Сернаном и Харрисоном Шмиттом во время последней миссии по исследованию Луны «Аполлон-17», состарил наш спутник на 40 миллионов лет. Как объясняют авторы в исследовании, опубликованном в журнале Geochemical Perspectives Letters , его возраст составит не менее 4,46 миллиарда лет. Предыдущие исследования установили возраст Луны — 4,425 миллиона лет.
С тех пор, как последние астронавты программы «Аполлон» отправились на Луну в 1972 году, ни один человек больше не ступал на нее, но образцы, которые они привезли с нашего спутника, продолжают изучаться и предоставляют новые данные, например, те, которые были обнаружены командой исследователей. ученые в этот понедельник.
Новый анализ пыли , собранной астронавтами Юджином Сернаном и Харрисоном Шмиттом во время последней миссии по исследованию Луны «Аполлон-17», состарил наш спутник на 40 миллионов лет. Как объясняют авторы в исследовании, опубликованном в журнале Geochemical Perspectives Letters , его возраст составит не менее 4,46 миллиарда лет. Предыдущие исследования установили возраст Луны — 4,425 миллиона лет.
Для астрофизиков определение времени образования нашего спутника является одним из наиболее интересных аспектов изучения нашей Солнечной системы. Наиболее распространенная теория состоит в том, что во время формирования Земли с нашей планетой столкнулся крупный объект размером с Марс. Самый крупный фрагмент, отколовшийся во время того сильного столкновения, дал начало нашей Луне.
"Важно знать, когда образовалась Луна, потому что она является важным партнером в нашей планетарной системе: она стабилизирует ось вращения Земли и является причиной того, почему сутки состоят из 24 часов и почему у нас бывают приливы", - объяснил он. Филипп Хек, куратор отдела метеоритов и полярных исследований Полевого музея в Чикаго и ведущий автор этого исследования.
«Удивительно иметь доказательства того, что камень, который вы держите в своих руках, является самой старой частью Луны, которую мы нашли до сих пор», — сказала Дженника Грир, соавтор исследования, которое возникло, когда она защитила докторскую диссертацию в области космических исследований. Чикагский университет. Как объясняет этот учёный, который в настоящее время проводит исследования в Университете Глазго, эти образцы являются «якорем, позволяющим ответить на множество вопросов о Земле. Когда вы знаете, сколько лет чему-то, вы можете лучше понять, что с ним происходило на протяжении всей его истории». "
Пыль, собранная астронавтами миссии «Аполлон-17», содержит крошечные кристаллы, образовавшиеся миллиарды лет назад , и ученые говорят, что эти кристаллы показывают, когда должна была образоваться Луна. Это связано с тем, что когда этот объект размером с Марс яростно столкнулся с Землей и образовал Луну, огромная энергия, выделившаяся во время столкновения, расплавила породу, которая в конечном итоге образовала поверхность Луны. «Когда поверхность плавится, кристаллы циркона не могут сформироваться или выжить. Следовательно, кристаллы, которые сейчас находятся на поверхности Луны, должны были образоваться после того, как лунный океан магмы остыл . В противном случае они расплавятся. Расплавились бы, и их химические подписи были бы стерты». ", утверждает Филипп Хек.
Поскольку кристаллы, должно быть, образовались после того, как океан магмы остыл, определение возраста кристаллов циркона позволило бы определить минимально возможный возраст Луны. Более раннее исследование соавтора Бидуна Чжана предположило этот возраст, но это исследование, опубликованное в понедельник, знаменует собой первый случай, когда аналитический метод, называемый атомно-зондовой томографией, был использован для «определения» возраста этого старейшего известного лунного кристалла.
«Эти образцы были доставлены на Землю полвека назад, но именно сейчас у нас есть необходимые инструменты для проведения микроанализа на необходимом уровне, включая атомную томографию», — говорит Дитер Исхайм, исследователь из Северо-Западного университета и соавтор исследования. исследование., который считает это исследование « свидетельством огромного технического прогресса, которого мы достигли с 1972 года , когда последняя пилотируемая миссия на Луну вернулась на Землю».
Используя инструменты Северо-Западного университета, они проанализировали, сколько атомов в кристаллах циркона подверглось радиоактивному распаду. Когда атом (состоящий из протонов и нейтронов) подвергается процессу распада, он теряет часть этих протонов и нейтронов и превращается в другие элементы. Например, уран разлагается на свинец. Ученые могут узнать, сколько времени занимает этот процесс, и, определив долю различных атомов урана и свинца (называемых изотопами), присутствующих в образце, они могут узнать, сколько ему лет.
Радиометрическое датирование, которое они использовали для установления минимального возраста Луны, работает как песочные часы, как сравнивает Хек: «В песочных часах песок перетекает из одной стеклянной колбы в другую, а течение Времени обозначается скопление песка в нижней колбе. Радиометрическое датирование работает аналогичным образом, подсчитывая количество родительских атомов и количество дочерних атомов , в которые они превратились. Затем можно рассчитать ход времени, поскольку мы знаем скорость преобразования. " Соотношение изотопов свинца, обнаруженное исследователями, указывает на то, что возраст образца составляет примерно 4,46 миллиарда лет , а это означает, что возраст Луны должен быть как минимум таким же.
«Эти кристаллы являются старейшими известными нам твердыми элементами среди тех, которые образовались после сильного удара. И знание возраста этих кристаллов служит якорем для установления лунной хронологии», — объяснил Хек, который подчеркивает важность изучения Луны. «Это часть нашей естественной системы, которую мы хотим лучше понять, и наше исследование дает небольшой кусочек головоломки во всей этой картине». И, как он уверяет, «без Луны жизнь на Земле была бы другой».
В период с 1969 по 1972 год шесть пилотируемых миссий «Аполлон» доставили с поверхности Луны на Землю в общей сложности 382 килограмма камней , гальки, песка и пыли. На нашем спутнике было собрано 2200 образцов в шести разных местах. Кроме того, три советских космических корабля-робота смогли собрать на Луне и доставить на Землю около 300 граммов проб, собранных в других местах нашего спутника. Китайцам также удалось доставить образцы с Луны на Землю в 2020 году с помощью своего роботизированного космического корабля.
Большинство лунных образцов, доставленных во время программы «Аполлон», хранятся в Космическом центре имени Джонсона НАСА в Хьюстоне, а некоторые из них были распространены в разные страны и исследовательские центры.
