З люб'язності зображення Джо Тукчароне
Однією з провідних теорій того, як сформувався наш Місяць, є теорія гігантських впливів, яка пропонує маленькій планеті про розміри Марса, що вразила Землю на початку формування нашої Сонячної системи, викидаючи великі обсяги нагрітого матеріалу із зовнішніх шарів обох об'єктів. Це утворило диск з орбітального матеріалу, який врешті-решт скріпився, утворюючи Місяць. До цих пір не було можливості перевірити цю теорію. Але новий інструмент, який уважно вивчає ізотопи заліза, міг би пролити розуміння походження Місяця, а також того, як формувались Земля та інші земні планети.
Новий прилад, мас-спектрометр із джерелом плазми, відокремлює іони (заряджені частинки) відповідно до їх маси та дозволяє ретельно вивчити ізотопи заліза. Дивлячись на незначні зміни залізних дисплеїв на субатомному рівні, можна розповісти планетарним науковцям більше про утворення кори, ніж раніше вважалося, за словами Ніколя Дофаса з Університету Чикаго, Фанг-Чжень Тенг з Університету Арканзасу та Розалінд Т. Гельц з Геологічна служба США, яка була співавтором статті, яка буде опублікована в журналі Наука.
Їх висновки суперечать широко поширеній думці, що ізотопні зміни трапляються лише при відносно низьких температурах і лише у більш легких елементах, таких як кисень. Але Дауфас та його сподвижники змогли виміряти ізотопні зміни, оскільки вони зустрічаються у магми при температурі 1100 градусів Цельсія (2012 градусів за Фаренгейтом).
Попередні дослідження базальту виявили мало або зовсім не відокремлювали ізотопи заліза, але ці дослідження були зосереджені на гірській породі в цілому, а не на окремих її мінералах. "Ми проаналізували не лише цілі породи, а й окремі корисні копалини", - сказав Тен. Зокрема, вони проаналізували кристали олівіна.
Усередині інструменту іони утворюються в плазмі аргонового газу при температурі майже 14 000 градусів Фаренгейта (8000 градусів Кельвіна, гарячіша за поверхню Сонця).
Прилад випробували на лаві кратера Кілауеа Ікі на Гаваях.
Якщо застосувати до різних наземних та позаземних базальтів, включаючи місячні скелі, метеорити з Марса та астероїди, метод міг би дати більш остаточні докази для теорії гігантських ударників та надати підказки щодо формування материків Землі та потенційно міг би сказати нам докладніше про те, як формувалися інші планетарні тіла.
"Наша робота відкриває захоплюючі напрямки досліджень", - сказав Доуфас. "Зараз ми можемо використовувати ізотопи заліза як відбитки пальців утворення та диференціювання магми, які відігравали певну роль у формуванні материків".
Оригінальне джерело новин: PhysOrg
