Луна на 40 миллионов лет старше, чем считалось

Дявляется понедельник Согласно современным знаниям, она образовалась на этапе формирования Солнечной системы из обломков столкновения первичной Земли с небесным телом размером с Марс Тейей. Но когда именно это было? Новые исследования лунной пыли, доставленной на Землю астронавтами миссии «Аполлон-17», теперь дают минимальный возраст 4,46 миллиарда лет. Это означает, что спутник Земли на 40 миллионов лет старше, чем предполагалось на основе лучших предыдущих измерений, сообщает международная исследовательская группа в журнале «Geochemical Perspectives Letters».

Столкновение Тейи с первичной Землей было настолько мощным, что большое количество горных пород превратилось в жидкость или даже испарилось и было катапультировано в космос. Луна, образовавшаяся из обломков, изначально полностью состояла из жидкой породы. Только когда этот «лунный океан магмы» достаточно остыл на поверхности, там могли образоваться твердые породы и, следовательно, кристаллы циркона. Поскольку такие кристаллы практически невосприимчивы к последующим изменениям, они особенно подходят для определения возраста: их возраст дает минимальное значение возраста спутника Земли.

Команда под руководством Дженники Грир из Университета Глазго в Великобритании впервые исследовала лунную пыль с помощью так называемого томографического атомного зонда. Для этого исследователи сначала «заточили» кристаллы циркония размером всего в несколько тысячных миллиметра с помощью ионного пучка. Созданный таким образом очень острый кончик позволяет удалять отдельные атомы из образца. «Мы использовали ультрафиолетовый лазер для испарения отдельных атомов на кончике», — объяснил Грир.

Испаренные атомы проходят через специальное устройство анализа — масс-спектрометр — и таким образом выявляют свою идентичность: в зависимости от веса атомов они движутся с разной скоростью. «Это позволяет нам точно узнать, из чего состоят кристаллы, атом за атомом», — объяснил Грир. Исследователи могут определить возраст кристалла по примеси в кристаллах определенных элементов.

Грир и ее коллеги использовали уран и свинец. Изотоп уран-238 превращается в свинец в результате радиоактивного распада с периодом полураспада 4,5 миллиарда лет. С момента образования Солнечной системы около половины урана превратилось в свинец. Таким образом, точное измерение частоты атомов урана и свинца в кристаллах циркона позволяет исследователям определить возраст кристаллов. Результат: 4,46 миллиарда лет. Предыдущее наиболее точное измерение другого образца породы дало возраст 4,42 миллиарда лет.

Кристаллы, исследованные Грир и ее коллегами, старше на 40 миллионов лет. Поскольку кристаллы могли образоваться только тогда, когда поверхность Луны затвердела, сам спутник Земли должен быть немного старше. Исследователи утверждают, что он был создан в первые 100 миллионов лет существования Солнечной системы.

Знать точную дату рождения Луны важно, подчеркивает Филипп Хек из Чикагского университета в США: «Луна стабилизирует ось вращения Земли, отвечает за продолжительность нашего дня и обеспечивает приливы и отливы. Без Луны жизнь на Земле была бы совершенно другой!» Точное время образования Луны определяет, когда ее гравитация повлияла на развитие Земли.