Спутник Земли – Луна, оказался примерно на 40 миллионов лет старше, чем прежде считало человечество. Установить несоответствие возраста удалось благодаря анализу лунной почвы, которую доставили на Землю еще 50 лет назад.
Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Geochemical Perspectives Letters. Разгадать тайну помогли кристаллы, содержащиеся в лунных породах, доставленных миссией "Аполлон".
Исследователи отшлифовали образцы лунной породы, которые в декабре 1972 года доставили на Землю участники миссии "Аполлон", а затем измерили распад нестабильных молекул, называемых изотопами. Выяснилось, что наш естественный спутник образовался не менее 4,46 миллиарда лет назад. Это свидетельствует о том, что предварительные оценки возраста Луны промахнулись на 40 миллионов лет.
"Это удивительно – иметь доказательство того, что камень, который вы держите в руках, является старейшим фрагментом Луны, который мы до сих пор нашли", – заявила ведущий автор исследования, бывшая аспирантка Филдского музея естественной истории в Чикаго Дженника Грир.
В ходе исследования ученые использовали микроскоп с сфокусированным ионным лучом, похожий на "очень причудливую точилку для карандашей", чтобы подготовить образец Луны для наблюдения. Были изготовлены пять таких "нанонаконечников", из которых впоследствии ультрафиолетовые лазеры испарили атомы. Этот процесс позволил команде узнать, из чего они сделаны.
Следующим шагом было изучение соотношения различных изотопов и определение того, сколько атомов трансформировалось с течением времени, когда они подверглись радиоактивному распаду. Этот метод обеспечивает надежный способ узнать давний возраст образца.
Такой атомный анализ показал, сколько атомов внутри кристаллов циркона подверглось радиоактивному распаду. Когда атом имеет нестабильную конфигурацию протонов и нейтронов в своем ядре, он распадается, теряя часть этих протонов и нейтронов и превращаясь в разные элементы. К примеру, уран распадается на свинец. Ученые установили, сколько времени длится этот процесс, и, оценивая соотношение разных атомов урана и свинца (так называемых изотопов), присутствующих в образце, они могут сказать, сколько ему лет.
Кристаллы, которые исследовали ученые, являются остатками столкновения древней Земли с планетой или объектом размером с Марс.
Именно это столкновение считается нулевым временем на часах существования Луны в том виде, в каком мы ее знаем.
Как объяснил старший автор исследования, куратор метеоритики и полярных исследований в Филдском музее Филипп Хек, столкновение привело к тому, что на всей поверхности Луны образовался океан расплавленных горных пород, в котором не могли сформироваться и "выжить" кристаллы циркона. Когда океан магмы охлаждался, начинали формироваться кристаллы циркона. Поэтому они хороший способ оценить минимально возможный возраст Луны.