Bi znal na pamet odgovoriti na vprašanje o tem, koliko stara je naša luna? Verjetno ne. Stara je 4,46 milijarde let, kar je osvežena številka, ki se je spremenila zaradi vzorcev, ki jih je z našega meseca vzela ekipa astronavtov na misiji Apollo 17. Raziskovalci so z novo študijo spremenili, kar smo vedeli o luni. Kar 40 milijonov let starejša je, kot smo mislili.
Raziskava vzorcev z lune, ki jih je prinesel Apollo 17
Študijo, ki so jo vodili raziskovalci iz muzeja Field in Univerze v Glasgowu, je omogočila tomografska naprava za atomsko sondo Northwestern University, ki je »zakoličila« starost najstarejšega kristala v vzorcu. Z razkritjem starosti kristalov cirkona, ki so jih našli skrite v prahu, zbranem z Lune, so raziskovalci lahko sestavili časovnico nastanka Lune. Študija je bila objavljena v reviji Geochemical Perspectives Letters.
»Ta študija je dokaz izjemnega tehnološkega napredka, ki smo ga dosegli od leta 1972, ko se je zadnja misija s posadko vrnila na Zemljo,« je dejal Dieter Isheim iz Northwesterna, ki je soavtor študije. »Ti vzorci so bili prineseni na Zemljo pred pol stoletja, a šele danes imamo potrebna orodja za izvajanje mikroanalize na zahtevani ravni, vključno s tomografijo atomske sonde,« je dodal.
Analiza atomov po atomih je raziskovalcem omogočila prešteti, koliko atomov v kristalih cirkona je bilo izpostavljenih radioaktivnemu razpadu. Ko atom razpade, oddaja protone in nevtrone, da se pretvorijo v različne elemente. Uran na primer razpade v svinec. Ker so znanstveniki ugotovili, koliko časa traja, da se ta proces odvije, lahko starost vzorca ocenijo na podlagi deleža atomov urana in svinca.
Starost lune se je spremenila zaradi študije
»Radiometrično datiranje deluje nekoliko kot peščena ura,« je povedal Philipp Heck iz muzeja Field, višji avtor študije. »V peščeni uri pesek teče iz ene strani v drugo, pri čemer čas kaže kopičenje peska v spodnjem delu. Radiometrično datiranje deluje podobno s štetjem števila starševskih atomov in števila hčerinskih atomov, ki so jih transformirali. Potek časa je nato mogoče izračunati, ker je stopnja transformacije znana.«
Pred več kot 4 milijardami let, ko je bil sončni sistem še mlad in je Zemlja še rasla, je vanjo trčil ogromen objekt v velikosti Marsa. Ogromen kos se je odlomil od Zemlje in oblikoval Luno, energija trka pa je stopila skalo, ki je sčasoma postala Lunina površina.
»Ko je bila površina tako staljena, se kristali cirkona niso mogli oblikovati in preživeti,« je dejal Heck. »Vsi kristali na Lunini površini so morali nastati po tem, ko se je ta lunarna magma ohladila. V nasprotnem primeru bi se stopili in njihovi kemični podpisi bi bili izbrisani,« je še dodal.
Ker so kristali morali nastati po ohladitvi oceana magme, bi določitev starosti kristalov cirkona razkrila najmanjšo možno starost Lune. Toda, da bi natančno določili največjo možno starost Lune, so se raziskovalci obrnili na instrumente za tomografijo z atomsko sondo Northwestern.
»Pri tomografiji z atomsko sondo začnemo z izostritvijo kosa luninega vzorca v zelo ostro konico z uporabo mikroskopa z usmerjenim ionskim žarkom, skoraj kot zelo eleganten šilček za svinčnike,« je dejal Greer. »Nato uporabimo UV-laserje za izhlapevanje atomov s površine te konice. Atomi potujejo skozi masni spektrometer in kako hitro se premikajo, nam pove, kako težki so, kar nam nato pove, iz česa so narejeni.«
Luna je za 40 milijonov starejša kot smo mislili
Po določitvi materialov v vzorcu in izvedbi radiometričnega datiranja so raziskovalci ugotovili, da so najstarejši kristali stari približno 4,46 milijarde let. To pomeni, da mora biti luna stara vsaj toliko. Raziskovalci so tako ugotovili, da je luna 40 milijonov let starejša, kot smo mislili do zdaj.
Pomembno je vedeti, kdaj je nastala Luna, je dejal Heck, ker je »luna pomemben partner v našem planetarnem sistemu. Stabilizira Zemljino rotacijsko os. To je razlog, da ima dan 24 ur. To je razlog, da imamo plimovanje. Brez lune bi življenje na Zemlji izgledalo drugače. To je del našega naravnega sistema, ki ga želimo bolje razumeti, naša študija pa predstavlja majhen košček sestavljanke v tej celotni sliki.«
Študijo sta podprla NASA in štipendija Women’s Board Women in Science Graduate Fellowship muzeja Field.
Urednik portala Student.si
