Myśleliśmy, że wiemy wszystko, co możemy wiedzieć o naszym Księżycu, ale nowe badania nad jego wulkanicznym pochodzeniem powodują, że naukowcy przyglądają się, jak uformował się nasz najbliższy astronomiczny sąsiad - i jego wiek. Jeśli lubisz trochę szaleństwa w swoim życiu, wejdź do środka i przeczytaj więcej…
Zespół naukowców pod kierownictwem Erika Hauriego Carnegiego był zajęty badaniem siedmiu niewielkich próbek zwrotnych Apollo 17 przy użyciu najnowocześniejszego mikrosondy jonowej NanoSIMS 50L. Te małe „księżycowe” dowody są fragmentami księżycowej magmy, które zawierają kryształy zwane „wtrąceniami stopowymi”. Te kryształy, o wysokiej zawartości tytanu, były kiedyś częścią wulkanicznych perełek szklanych wyrzucanych w wyniku wybuchowych erupcji wulkanicznych. Fajne jest to, że te wtrącenia stopione z księżycowych głębin eony temu przyniosły odkrycie - magma uwięziona w kryształach pokazuje sto razy więcej wody niż kiedyś sądzono.
„W przeciwieństwie do większości złóż wulkanicznych, stopione wtrącenia są otoczone kryształami, które zapobiegają ucieczce wody i innych substancji lotnych podczas erupcji. Te próbki zapewniają najlepsze, jakie mamy okno, na ilość wody we wnętrzu Księżyca ”- powiedział James Van Orman z Case Western Reserve University, członek zespołu naukowego. Autorami artykułu są Hauri; Thomas Weinreich, Alberto Saal i Malcolm Rutherford z Brown University; i Van Orman.
Jak dobrze wiedzą fani meteorytów, zawartość wody jest wszystkim, a wewnętrzny Układ Słoneczny był prawie pozbawiony jej i innych lotnych pierwiastków podczas wczesnego formowania. Wcześniejsze badania księżycowe wykazały jeszcze niższą zawartość, popierając teorię gigantycznego impaktora - teorię, która bardzo dobrze mogłaby wymagać ponownego rozważenia. Nowe odkrycia wskazują również na potrzebę większej liczby zwrotów próbek z innych ciał Układu Słonecznego.
„Woda odgrywa kluczową rolę w określaniu zachowania tektonicznego powierzchni planet, temperatury topnienia wnętrz planet oraz lokalizacji i erupcyjnego stylu wulkanów planetarnych” - powiedział Hauri, geochemik z Departamentu Magnetyzmu Ziemskiego Carnegie (DTM). „Nie możemy wyobrazić sobie żadnego typu próbki, który byłby ważniejszy do powrotu na Ziemię, niż próbki szkła wulkanicznego wyrzucone przez wybuchowy wulkanizm, które zostały zmapowane nie tylko na Księżycu, ale w całym Układzie Słonecznym.”
Ale to nie pierwszy raz dla Saala. Trzy lata temu ten sam zespół zgłosił pierwsze dowody na obecność wody w księżycowych szkłach wulkanicznych. Korzystając z modelowania, byli w stanie teoretycznie ustalić, ile wody było zawarte w magmie przed erupcją. Na podstawie tych wyników Weinreich, student Brown University, odkrył wtrącenia stopowe. Dzięki temu zespół mógł zmierzyć stężenie wody przed erupcją w magmie i oszacować ilość wody we wnętrzu Księżyca.
„Najważniejsze - powiedział Saal - jest to, że w 2008 roku stwierdziliśmy, że pierwotna zawartość wody w magmach księżycowych powinna być podobna do zawartości wody w lawach pochodzących ze zubożonego górnego płaszcza Ziemi. Udowodniliśmy, że tak właśnie jest ”.
Oczywiście może to oznaczać zmianę myśli naukowej, gdzie powstały złoża lodu na biegunie księżycowym. Obecna teoria sugeruje, że są one produktem zderzeń komet i meteoroidów - ale być może mogą być również związane z magmą. To fascynujące badanie, które może również pomóc nam zrozumieć właściwości innych ciał planetarnych.
Ale magma się nie kończy…
Według nowych badań zespołu, w skład którego wchodzą Richard Carlson Carnegie i Maud Boyet, były Carnegie, próbki magmy mogą również ujawnić młodszego Księżyca. Opierając się na teorii gigantycznego impaktora, badane są próbki typu skały zwanego ferroan anorthosite lub FAN. Uważany za najstarszą ze skał Księżyca, FAN może mieć nawet 4,36 miliarda lat - liczba znacznie młodsza niż poprzednie szacunki księżycowe. Wykorzystując izotopy pierwiastków ołowiu i neodymu, zespół przeanalizował próbki pod kątem spójnego wieku z wielu technik datowania izotopowego.
„Niezwykle młody wiek tej próbki księżycowej oznacza albo, że Księżyc zestalił się znacznie później niż poprzednie szacunki, lub że musimy zmienić nasze rozumienie historii geochemicznej Księżyca” - powiedział Carlson.
Co to wszystko znaczy? Dzięki naszemu zrozumieniu najstarszych minerałów lądowych, takich jak cyrkonie z zachodniej Australii, możemy wywnioskować, że skorupa Księżyca mogła ewoluować w tym samym czasie co Ziemia… czas, który może sięgać olbrzymiego uderzenia. „Księżyc Ziemi jest archetypowym przykładem tego rodzaju różnicowania”. mówi zespół. „Dowody na istnienie księżycowego oceanu magmowego pochodzą w dużej mierze z szeroko rozpowszechnionego rozmieszczenia, właściwości kompozycyjnych i mineralogicznych, a także ze starożytnych wieków wywodzących się z zestawu ferroan anorthosite (FAN) skał skorupy księżycowej”.
Następnym razem, gdy będziesz obserwować Księżyc, pamiętaj… jest trochę młodsza, niż ci się wydawało!
Oryginalne źródło informacji: Carnegie Science News and Science Daily.
