I decennier har forskare haft tron på att månen, jordens enda naturliga satellit, var fyra och en halv miljard år gammal. Enligt denna teori skapades månen från en brinnande katastrof producerad av en kollision mellan jorden med ett Mars-objekt (benämnd Theia) ungefär 100 miljoner år efter bildandet av den primordiala jorden.
Men enligt en ny studie av forskare från UCLA (som granskade några av Apollo Moon Rocks) kan dessa uppskattningar ha varit av med cirka 40 till 140 miljoner år. Långt ifrån att helt enkelt anpassa våra föreställningar om månens korrekta ålder, är dessa fynd också avgörande för vår förståelse av solsystemet och bildandet och utvecklingen av dess steniga planeter.
Denna studie, med titeln "Tidlig bildning av månen för 4,51 miljarder år sedan", publicerades nyligen i tidskriften Vetenskapliga framsteg. Ledd av Melanie Barboni - en professor från Institutionen för jord-, planet- och rymdvetenskap vid UCLA - genomförde forskarteamet uran-bly daterat på fragment av månbergarna som fördes tillbaka av Apollo 14-astronauterna.
Dessa fragment var av en förening känd som zirkon, en typ av silikatmineral som innehåller spårmängder av radioaktiva element (som uran, thorium och lutetium). Som Kevin McKeegan, en UCLA-professor i geokemi och kosmokemi och en medförfattare till studien, förklarade, ”Zirkoner är naturens bästa klockor. De är det bästa mineralet för att bevara den geologiska historien och avslöjar var de har sitt ursprung. ”
Genom att undersöka det radioaktiva förfallet av dessa element och korrigera för kosmisk strålexponering kunde forskarteamet få mycket exakta uppskattningar av åldrarna av zirkonfragment. Med hjälp av en av UCLA: s masspektrometrar kunde de mäta hastigheten vid vilken uranavsättningarna i zirkonen förvandlades till bly och avsättningarna av lutetium förvandlades till hafnium.
I slutändan indikerade deras data att månen bildades för cirka 4,51 miljarder år sedan, vilket placerar sin födelse inom de första 60 miljoner åren av solsystemet eller så. Tidigare visade sig det vara svårt att datera månklippor, främst på grund av att de flesta av dem innehöll fragment av många olika slags bergarter, och dessa prover bestämdes vara besmittade av effekterna av flera slag.
Barboni och hennes team kunde dock undersöka åtta zirkoner som var i gott skick. Ännu viktigare tros dessa silikatavlagringar ha bildats strax efter kollisionen mellan Jorden och Theia, då månen fortfarande var en ostärkt massa täckt av magmahav. När dessa hav gradvis kyldes blev månens kropp differentierad mellan dess jordskorpa, mantel och kärna.
Eftersom zirkonmineraler bildades under det initiala magmahavet, når uran-bly-datering hela vägen tillbaka till en tid innan månen blev en stelnad massa. Som Edward Young, en UCLA-professor i geokemi och kosmokemi och en medförfattare till studien, uttryckte det, ”Mélanie var mycket smart när han räknade ut månens verkliga tidsålder tillbaka till dess förhistoria innan den stelnade, inte till dess stelnande ”.
Dessa fynd har inte bara bestämt månens ålder med en hög grad av noggrannhet (och för första gången), det har också konsekvenser för vår förståelse av när och hur steniga plan bildas i solsystemet. Genom att sätta exakta datum när vissa organ bildades, kan vi förstå sammanhanget i som de bildade, vilket också hjälper till att bestämma vilka mekanismer som var involverade.
Och detta var bara den första uppenbarelsen som producerades av forskarteamet, som hoppas kunna fortsätta studera zirkonfragmenten för att se vad de kan lära sig om Månens tidiga historia.
