Proben von Apollo 17 zeigen, dass der Mond 40 Millionen Jahre älter ist als bisher angenommen

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Mondstaub, der in den 1970er Jahren von Apollo-17-Astronauten gesammelt wurde, zeigte, dass der Mond 40 Millionen Jahre älter ist als bisher angenommen.

Nach der Landung auf dem Mond am 11. Dezember 1972 sammelten die NASA-Astronauten Eugene Cernan und Harrison Schmidt Steine ​​und Staub von der Mondoberfläche. Eine neue Analyse dieser Probe ergab Zirkonkristalle und datierte ihr Alter auf 4,46 Milliarden Jahre. Frühere Schätzungen gehen davon aus, dass das Alter des Mondes, der infolge einer massiven Himmelskollision entstand, 4,425 Milliarden Jahre beträgt.

Die Ergebnisse wurden am Montag in der Zeitschrift veröffentlicht Briefe zu geochemischen Perspektiven.

„Diese Kristalle sind die ältesten bekannten Festkörper, die nach einem riesigen Einschlag entstanden sind. Denn wir kennen das Alter dieser Kristalle“, sagten Philip Heck, der leitende Autor der Studie, und Robert A. Pritzker, Kurator der Abteilung für Meteoriten und Polarstudien am Field Museum of Natural History in Chicago heißt es in einem Bericht. Es dient als Anker für die Mondchronologie.“ Eine Aussage.

Die frühen Tage unseres Sonnensystems – als sich die Erde noch bildete und an Größe wuchs – waren chaotisch und felsige Objekte kollidierten oft im Weltraum. In diesem Zeitraum vor mehr als 4 Milliarden Jahren kollidierte ein marsgroßes Objekt mit der Erde und schleuderte ein großes Gesteinsstück heraus, das laut den Forschern zum Mond wurde. Wissenschaftler hatten jedoch Schwierigkeiten, dieses entscheidende Ereignis genau zu datieren.

Die Energie aus der Kollision eines marsgroßen Objekts mit der Erde schmolz die Gesteine, die schließlich die Mondoberfläche bilden würden.

„Wenn die Oberfläche auf diese Weise geschmolzen wurde, konnten sich die Zirkonkristalle nicht bilden und überleben“, sagte Heck, der auch leitender Direktor des Negaunee Integrative Research Center des Museums und Professor am Fachbereich Geophysik der Universität ist von Chicago. „Es entstand, nachdem der Mondmagma-Ozean abgekühlt war.“

„Sonst wären sie geschmolzen und ihre chemische Signatur wäre gelöscht.“

Frühere Untersuchungen des Mitautors der Studie, Bidong Zhang, einem wissenschaftlichen Mitarbeiter am Department of Earth, Planetary and Space Sciences der University of California, Los Angeles, legten nahe, dass die Bestimmung des Alters von Kristallen im Mondstaub Aufschluss über das tatsächliche Alter des Mondes geben könnte , Also.

Zhang und seine Kollegin Audrey Bouvier, Professorin für experimentelle Planetenwissenschaften an der Universität Bayreuth in Deutschland, wandten sich an Heck und die leitende Studienautorin Jennika Greer, eine wissenschaftliche Mitarbeiterin für Geowissenschaften an der Universität Glasgow, um einen Blick auf die Kristalle im Nanomaßstab zu werfen eine fortgeschrittene Technik. Bestimmung seiner chemischen Zusammensetzung und Bestimmung des Alters des Mondes.

Diese Forschung stellt den ersten Einsatz der Analysemethode zur Datierung von Kristallen mithilfe der Atomsondentomographie dar und wurde nach Angaben der Studienautoren mit Instrumenten an der Northwestern University in Evanston, Illinois, durchgeführt.

„Bei der Atomsondentomographie beginnen wir damit, ein Stück der Mondprobe mit einem fokussierten Ionenstrahlmikroskop zu einer sehr scharfen Spitze zu schärfen, fast wie ein sehr schicker Bleistiftspitzer“, sagte Greer, der Doktorand am Field Museum war . und der University of Chicago, als ich an der Studie arbeitete. „Dann verwenden wir ultraviolette Laser, um Atome von der Oberfläche dieser Spitze zu verdampfen. Die Atome wandern durch ein Massenspektrometer, und wie schnell sie sich bewegen, sagt uns, wie schwer sie sind, was uns wiederum verrät, woraus diese Atome bestehen.“

Die Analyse zeigte die Anzahl der Uranatome in den Zirkonkristallen, die einem radioaktiven Zerfall ausgesetzt waren. Elemente können sich umwandeln, wenn ihre Atome eine instabile Konfiguration von Protonen und Neutronen haben, was dazu führt, dass einige von ihnen zerfallen, ähnlich wie Uran zu Blei zerfällt. Indem Wissenschaftler verfolgen, wie lange dieser Prozess dauert, können sie das Alter von etwas bestimmen, indem sie das Verhältnis von Uran- zu Bleiatomen vergleichen.

„Die radiometrische Datierung funktioniert ein bisschen wie eine Sanduhr“, sagte Heck. „In einer Sanduhr fließt Sand von einem Glaskolben zum anderen, wobei der Zeitablauf durch die Ansammlung von Sand im unteren Kolben angezeigt wird. Die radioaktive Datierung funktioniert ähnlich, indem die Anzahl der Elternatome und die Anzahl der Tochteratome, die sie umgewandelt haben, gezählt wird.“ in. Der Zeitablauf kann dann berechnet werden, da die Transformationsrate bekannt ist.

Das Forschungsteam verwendete Bleiisotope, die in der Mondstaubprobe gefunden wurden, um zu bestimmen, dass die Kristalle 4,46 Milliarden Jahre alt waren, was darauf hindeutet, dass der Mond mindestens so alt sein muss.

„Es ist erstaunlich, Beweise dafür zu erhalten, dass das darin enthaltene Gestein der älteste Teil des Mondes ist, den wir bisher entdeckt haben“, sagte Greer. „Es ist ein Verbindungspunkt für viele Fragen zur Erde. Wenn man das Alter von etwas kennt, kann man besser verstehen, was in seiner Geschichte mit ihm passiert ist.“

Obwohl Mondproben bereits vor mehr als 50 Jahren zur Erde zurückgebracht wurden, dauerte es lange, die Technologie zu entwickeln, die für eine solch detaillierte Analyse von Kristallen erforderlich war. Deshalb hat die NASA gewartet Entdecken Sie einige makellose Exemplare Sie wurden während der Apollo-Ära bis in die letzten Jahre gesammelt und ermöglichten mit modernsten Methoden weitere Einblicke in den natürlichen Mond unseres Planeten.

„Der Mond ist ein wichtiger Partner in unserem Planetensystem“, sagte Heck. „Es stabilisiert die Rotationsachse der Erde, weshalb der Tag 24 Stunden hat und es Gezeiten gibt. Ohne den Mond wäre das Leben auf der Erde anders. Es ist Teil unseres natürlichen Systems, das wir.“ Ich möchte es besser verstehen, und unsere Studie liefert ein kleines Puzzleteil in diesem Gesamtbild.