Księżyc jest stary – tyle jest pewne.
Podobnie jak Ziemia i reszta Układu Słonecznego, Księżyc istnieje od około 4,5 miliarda lat. Ale spróbuj zawęzić wiek planety bardziej niż to, a naukowcy mają trudny czas, aby się zgodzić. Czy nasz księżyc jest „starym księżycem”, który uformował się 30 milionów lat po ukształtowaniu się układu słonecznego, czy „młodym księżycem”, który powstał 170 milionów lat później?
W nowym badaniu opublikowanym 29 lipca w czasopiśmie Nature Geoscience, naukowcy opisują świeże dowody na to, że nasz księżyc jest najwyraźniej po starszej stronie. Analizując proporcje rzadkich pierwiastków radioaktywnych w próbce skał księżycowych zebranych podczas misji Apollo, naukowcy z Niemiec zawęzili datę powstania Księżyca do około 50 milionów lat po narodzinach naszego Układu Słonecznego – 150 milionów lat wcześniej niż szacuje wiele badań.
Jest to pomocna informacja, jeśli, powiedzmy, chcesz kupić księżycowi tort z odpowiednią liczbą świeczek urodzinowych – lub, jak napisali autorzy badania, jeśli chcesz lepiej zawęzić daty narodzin Ziemi.
„Ponieważ formacja Księżyca była ostatnim ważnym wydarzeniem planetarnym po uformowaniu się Ziemi, wiek Księżyca zapewnia minimalny wiek Ziemi, jak również”, geolog i główny autor badania Maxwell Thiemens, były badacz z Uniwersytetu w Kolonii, powiedział w oświadczeniu.
To dlatego, że Księżyc prawdopodobnie uformował się po tym, jak zbłąkana planeta wielkości Marsa zderzyła się z młodą Ziemią we wczesnych dniach Układu Słonecznego. Odłamki z tego gigantycznego zderzenia (głównie kawałki sproszkowanego płaszcza Ziemi) rozprysły się w atmosferze, ostatecznie zmieniając się w okrągłego, skalistego satelitę, którego znamy i kochamy.
Ta teoria wyjaśnia, dlaczego Ziemia i Księżyc mają prawie identyczny skład chemiczny. Jest możliwe, na przykład, że kiedy ten zbłąkany impaktor rozbił się o naszą młodą planetę, podniósł z Ziemi pewne rzadkie pierwiastki, które raczej nie pochodzą z innych miejsc w Układzie Słonecznym. Badając rozpad niektórych pierwiastków radioaktywnych w nowoczesnych skałach księżycowych, niemieccy naukowcy próbowali ustalić daty wielkiego uderzenia i powstania Księżyca.
Zespół był ciekawy dwóch rzadkich izotopów (różnych wersji pierwiastków) w szczególności – hafnu-182 i izotopu, w który ostatecznie zamienia się po eonach rozpadu radioaktywnego, wolfram-182.
Względna obfitość tych elementów może służyć jako rodzaj kosmicznego zegara, naukowcy napisali, jak halfnium-182 ma okres półtrwania około 9 milionów lat (co oznacza, że połowa danej ilości elementu rozpadłby się na coś innego po tym czasie).
„Do czasu osiągnęliśmy osiem półtrwania (około 64 milionów lat), element jest funkcjonalnie wymarły” z Układu Słonecznego, Thiemens powiedział Live Science w e-mailu. To stawia twarde ograniczenie na możliwe daty, że proto-księżyc mógł odebrać izotop podczas kolizji z Ziemią; Jeśli hafn-182 kiedykolwiek istniał na Księżycu, kolizja musiała nastąpić w ciągu pierwszych 60 milionów lat lub tak po uformowaniu się Układu Słonecznego, zanim te rzadkie izotopy zniknęły całkowicie.
Jak naukowcy oczekiwali, księżyc Apollo próbek skał okazały się bardziej obfite w wolfram-182 niż w podobnych skał z Ziemi – sugerując, że księżyc rzeczywiście kiedyś był bogaty w hafn-182.
Więc, jak naukowcy mogą być pewni, że księżyc’s glut wolfram-182 rzeczywiście pochodzi z rozpadu hafnu-182, a nie został po prostu zgarnięty z Ziemi po zakończeniu procesu rozpadu? Według Thiemens, to ma do czynienia ze sposobem elementy były dystrybuowane podczas formacji Earth.
„Kiedy planeta jest tworzenie, to jest całkowicie stopiony,” Thiemens powiedział. Gdy formowało się jądro Ziemi (około 30 milionów lat po tym, jak powstał Układ Słoneczny), ciężkie pierwiastki, takie jak żelazo, zapadały się w głąb jądra, zabierając ze sobą pierwiastki syderofilne (lub „lubiące żelazo”). Tymczasem lithophile („rock-loving”) elementy głównie pozostał w pobliżu powierzchni, aby stać się częścią płaszcza planety. Ponieważ wolfram jest siderophile, każdy wolfram-182, który był wokół podczas ogromnego wpływu prawdopodobnie już zapadł się do jądra Ziemi, Thiemens powiedział. Hafn, w międzyczasie, jako lithophile, prawdopodobnie byłoby obfite w płaszczu Ziemi, tuż w miejscu uderzenia. To jest bezpieczne do hipotezy, a następnie, że obfitość wolframu-182 w próbkach księżyca dziś pochodzi z rozpadu hafnu-182 odebrane z Ziemi w pierwszych 50 mln lub 60 mln lat życia Układu Słonecznego.
Tak więc, księżyc jest stary – prawdopodobnie nawet starsze niż większość z nas myśli. I, jeśli nas zapytać, nie wygląda na dzień ponad 4,3 miliarda.
- The 12 Strangest Objects in the Universe
- 15 Amazing Images of Stars
- 9 Strange Excuses for Why We Haven’t Met Aliens Yet
Originally published on Live Science.
Ostatnie wiadomości
.