Найповніша і широко розповсюджена теорія того, як утворюється Місяць, називається "гігантською гіпотезою". Ця гіпотеза показує, що приблизно через 150 мільйонів років після утворення Сонячної системи планета розміром приблизно з Марсом на ім'я Тея зіткнулася із Землею. Незважаючи на те, що часова шкала гаряче обговорюється в науковій спільноті, ми знаємо, що це зіткнення розтануло Теїю та частину Землі, і що розплавлена скеля орбітувала навколо Землі, поки не зрослася на Місяць.
Але тепер нове дослідження, хоч і не суперечить гігантській гіпотезі про вплив, передбачає іншу часову шкалу та старіший Місяць.
Нові дослідження вчених Інституту геології та мінералогії Університету Кельна свідчать про те, що Місяць старший, ніж гіпотеза про гігантські удари говорить. Їх дослідження ґрунтуються на хімічних аналізах місячних зразків Аполлона, і це показує, що Місяць утворився лише через 50 мільйонів років після Сонячної системи, а не через 150 мільйонів років. Це старіє Місяць на 100 мільйонів років.
Це важлива робота, оскільки розуміння віку Місяця допомагає нам зрозуміти вік Землі. І цей тип дослідження можна проводити лише за допомогою Місячних порід, оскільки вони значною мірою не змінюються з часу формування. Земні гірські породи піддавалися геологічним процесам протягом мільярдів років і не забезпечують того самого типу незайманих даних про формування, як це роблять Місячні породи.
«Місяць, таким чином, дає унікальну можливість вивчити планетарну еволюцію».
Доктор Пітер Спрунг, співавтор, Кельнський університет
Дослідження має назву "Формування раннього Місяця, що випливає з гафній-вольфрамової систематики", і опубліковане в Nature Geoscience.
Докази випливають із зв’язків між двома рідкісними елементами: півніумом (Hf) та вольфрамом (W; він раніше був відомий як вовкрам.) Він орієнтований на кількість різних хімічних елементів, що знаходяться в скелях різного віку.
"Порівнюючи відносну кількість різних елементів у гірських породах, що утворилися в різний час, можна дізнатися, як кожен зразок пов'язаний з місячним інтер'єром і твердінням магматичного океану", - сказав доктор Рауль Фонсека з університету Кельн. Разом зі своїм колегою та співавтором дослідження доктором Феліпе Лейтцке вони проводять лабораторні експерименти з вивчення геологічних процесів, що відбувалися у внутрішніх місцях Місяця.
Після того, як Тея вдарив про Землю і створив завихрення магми, ця магма охолола і утворила Місяць. Після зіткнення новонародженого Місяця вкрили магми. Коли магма охолола, вона утворювала різні види гірських порід. Ці породи містять записи про те, що охолоджені вчені намагаються відновити. "Ці скелі зафіксували інформацію про утворення Місяця, і їх до сьогодні можна знайти на поверхні місяця", - говорить доктор Максвелл Тіменс, колишній дослідник Кельнського університету та провідний автор дослідження.
На поверхні Місяця є чорні ділянки, що називаються кобили, що по-латині означає "моря". Вони є великими утвореннями базальтової, магматичної породи. Вчені, що стояли за цим дослідженням, використовували зв'язок між ураном, півніумом і вольфрамом, щоб зрозуміти плавлення, яке спричинило Луну кобил. Через точність їх вимірювань вони визначили чіткі тенденції серед різних наборів гірських порід.
Півліній та вольфрам забезпечують вчених природним годинником, що міститься в самій скелі, оскільки з часом ізотоп гафнію-182 перетворюється на вольфрам 182. Але цей розпад не тривав ніколи; це тривало лише перші 70 мільйонів років життя Сонячної системи. Команда порівняла зразки Аполлона з їх лабораторними експериментами і виявила, що Місяць вже почав твердіти вже через 50 мільйонів років після утворення Сонячної системи.
"Ця інформація про вік означає, що будь-який гігантський вплив мав статися до того часу, який відповідає на запеклі дискусійні питання серед наукової спільноти щодо того, коли утворився Місяць", - додає професор доктор Карстен Мюнкер з Інституту геології та мінералогії UoC, старший автор дослідження.
Доктор Пітер Спрунг, співавтор дослідження, додає: «Такі спостереження вже не можливі на Землі, оскільки наша планета з часом була геологічно активною. Таким чином, Місяць надає унікальну можливість вивчати планетарну еволюцію ».
Дивно, що скелі, зібрані під час Аполлона 11 п'ятдесят років тому, як і раніше, дають подібні свідчення. Надзвичайно точні вимірювання команди базуються на індуктивно сполученій спектрометрії плазмової маси, що було неможливо в часи Аполлона. Астронавти, які збирали зразки, цього не могли б знати, але ці скелі все ще навчають нас не тільки про Місяць, але і про вік самої Землі.
Більше:
- Прес-реліз: Дослідження показує, що Місяць старший, ніж вважали раніше
- Дослідження: Формування раннього Місяця випливає із систематики гафнію-вольфраму
- Вікіпедія: Місячна кобила
- НАСА: Місяць у глибині
