Луна — наш ближайший сосед в космосе и единственное небесное тело, кроме Земли, на которое мы когда-либо ступали, но нам еще многое предстоит узнать о ней. То, что мы считаем само собой разумеющимся, иногда может быть поставлено под сомнение. Например, проведя недавно атомарный анализ кристаллов, привезенных астронавтами «Аполлона» в 1972 году, группа исследователей пришла к выводу, что возраст Луны больше, чем считалось ранее.
Сила цирконов
Рождение Луны объясняется столкновением Земли с протопланетой. В результате этого катаклизма в космос были выброшены обломки, которые постепенно сгруппировались и образовали наш спутник. Первые этапы формирования Луны характеризовались расплавленной поверхностью. Со временем она постепенно остывала и затвердевала, в результате чего образовались кристаллы кремния — цирконы, обладающие удивительной устойчивостью к экстремально высоким температурам и агрессивным средам. Это позволяет им сохраняться в течение миллиардов лет.
В рамках нового исследования ученые проанализировали образцы, доставленные на Землю в 1972 году миссией «Аполлон-17». Полученные результаты свидетельствуют о том, что Луна на самом деле старше, чем предполагалось ранее. Хотя в более ранних исследованиях уже высказывалась подобная точка зрения, в данном исследовании впервые был применен аналитический метод, называемый атомной зондовой томографией.
Этот метод позволяет исследовать состав и структуру материалов в атомном масштабе. Он используется для определения распределения изотопов и химических элементов внутри материала.
Возраст Луны составляет не менее 4,46 млрд. лет
Кристаллы циркона, найденные в лунных образцах, содержат радиоактивный уран, который с постоянной скоростью распадается на свинец. Анализируя соотношение свинца и урана в данном образце, можно рассчитать время, прошедшее с момента образования кристалла циркона.
Радиометрическое датирование можно сравнить с песочными часами, в которых ход времени отмечается по накоплению песка на дне. Подобным образом этот метод позволяет подсчитать количество родительских атомов (урана) и дочерних атомов (свинца), образующихся в результате радиоактивного распада с течением времени. Количество свинца по отношению к урану дает точную информацию о возрасте образца и, как следствие, позволяет оценить минимальный возраст Луны. В данном случае исследователи рассчитали возраст в 4,46 млрд. лет. Это примерно на 40 млн. лет больше, чем считалось ранее.
В ближайшие годы будет интересно дополнить эти знания образцами, полученными в ходе предстоящих лунных миссий Артемиды. Напомним, что речь идет об исследовании района Южного полюса Луны, в то время как более пятидесяти лет назад астронавты «Аполлона-17» собирали образцы в долине Таурус-Литтроу, расположенной к востоку от Море Ясности.
Такое сопоставление старых и новых образцов может расширить наши представления о формировании Солнечной системы и ее загадках, став ценным наследием для будущих поколений ученых.
Подробности исследования опубликованы в журнале .