A Hold öreg – ennyi bizonyos.
A Földhöz és a Naprendszer többi részéhez hasonlóan a Hold is nagyjából 4,5 milliárd éve létezik. De ha ennél jobban próbáljuk leszűkíteni a bolygó korát, a tudósok nehezen tudnak megegyezni. Vajon a mi holdunk egy “öreg hold”, amely 30 millió évvel a Naprendszer kialakulása után keletkezett, vagy egy “fiatal hold”, amely 170 millió évvel később alakult ki?
A Nature Geoscience folyóiratban július 29-én megjelent új tanulmányban a tudósok új bizonyítékokat ismertetnek arra vonatkozóan, hogy a Holdunk nyilvánvalóan az idősebb oldalon áll. Az Apollo-missziók során gyűjtött holdkőzetekből vett mintákban található ritka radioaktív elemek arányának elemzésével német tudósok leszűkítették a Hold keletkezésének időpontját körülbelül 50 millió évvel a Naprendszerünk születése utánra – 150 millió évvel korábban, mint ahogy azt sok tanulmány becsüli.
Ez hasznos információ, ha mondjuk tortát akarunk venni a Holdnak a megfelelő számú születésnapi gyertyával – vagy, ahogy a tanulmány szerzői írták, ha jobban be akarjuk határolni a Föld születésének időpontját.
“Mivel a Hold keletkezése volt az utolsó nagy bolygói esemény a Föld kialakulása után, a Hold kora a Föld minimális korát is megadja” – mondta Maxwell Thiemens geológus és a tanulmány vezető szerzője, a Kölni Egyetem korábbi kutatója egy nyilatkozatban.
Ez azért van, mert a Hold valószínűleg azután keletkezett, hogy egy Mars méretű bolygó ütközött a fiatal Földdel a Naprendszer korai időszakában. Az óriási ütközésből származó törmelék (főként a Föld porladt köpenyének darabjai) a légkörbe került, és végül az általunk ismert és szeretett kerek, sziklás műholddá olvadt össze.
Ez az elmélet megmagyarázza, hogy a Föld és a Hold kémiai összetétele miért közel azonos. Lehetséges például, hogy amikor az a kóbor impaktor belecsapódott fiatal bolygónkba, felvett néhány ritka elemet a Földről, amelyek nem valószínű, hogy a Naprendszer más részeiből származnak. A német kutatók néhány radioaktív elem bomlásának vizsgálatával a modern holdkőzetekben megpróbálták behatárolni a nagy becsapódás és a Hold kialakulásának időpontját.
A csapat különösen két ritka izotópra (az elemek különböző változataira) volt kíváncsi – a hafnium-182-re és arra az izotópra, amivé végül az évszázados radioaktív bomlás után alakul át, a volfrám-182-re.
Az elemek relatív gyakorisága egyfajta kozmikus óraként szolgálhat, írták a kutatók, mivel a hafnium-182 felezési ideje körülbelül 9 millió év (ami azt jelenti, hogy az elem adott mennyiségének fele ennyi idő elteltével valami mássá bomlott volna).
“Mire elérjük a nyolc felezési időt (körülbelül 64 millió év), az elem funkcionálisan kihal” a Naprendszerből, mondta Thiemens a Live Science-nek küldött e-mailben. Ez kemény határt szab a lehetséges időpontoknak, amikor a protohold felvehette az izotópot a Földdel való ütközése során; ha a hafnium-182 valaha is létezett a Holdon, az ütközésnek a Naprendszer kialakulása utáni első 60 millió éven belül kellett bekövetkeznie, mielőtt ezek a ritka izotópok teljesen eltűntek.
Amint arra a kutatók számítottak, az Apollo holdi kőzetminták bőségesebbnek bizonyultak volfrám-182-ben, mint a Földről származó hasonló kőzetek – ami arra utal, hogy a Hold egykor valóban gazdag volt hafnium-182-ben.
Hogyan lehetnek tehát a tudósok biztosak abban, hogy a Hold bőséges volfrám-182-je valóban bomlott hafnium-182-ből származik, és nem csak a bomlási folyamat befejezése után került a Földről? Thiemens szerint ennek köze van ahhoz, ahogyan az elemek eloszlottak a Föld kialakulása során.
“Amikor egy bolygó kialakul, teljesen olvadt” – mondta Thiemens. Ahogy a Föld magja kialakult (körülbelül 30 millió évvel a Naprendszer kialakulása után), az olyan nehéz elemek, mint a vas, a magba süllyedtek, magukkal ragadva a sziderofil (vagy “vasszerető”) elemeket. Eközben a litofil (“kőzetkedvelő”) elemek főként a felszín közelében maradtak, hogy a bolygó köpenyének részévé váljanak. Mivel a volfrám sziderofil, minden volfrám-182, amely a hatalmas becsapódás idején ott volt, valószínűleg már a Föld magjába süllyedt, mondta Thiemens. A hafnium pedig, mivel litofil, valószínűleg bőségesen megtalálható lett volna a földköpenyben, közvetlenül a becsapódás helyén. Nyugodtan feltételezhetjük tehát, hogy a mai holdmintákban található volfrám-182 bősége a Naprendszer életének első 50 vagy 60 millió évében a Földről felvett bomlott hafnium-182-ből származik.
A Hold tehát régi – valószínűleg még annál is régebbi, mint azt a legtöbben gondoltuk. És ha minket kérdezel, egy nappal sem tűnik többnek 4,3 milliárdnál.
- Az Univerzum 12 legfurcsább objektuma
- 15 elképesztő kép a csillagokról
- 9 furcsa kifogás arra, miért nem találkoztunk még idegenekkel
Eredetileg a Live Science-en jelent meg.
Újabb hírek