Настоящий возраст луны только что стал немного яснее. В новом исследовании ученые показывают, как масштабное «событие переплавки» могло сбросить возраст почти всех лунных пород, заставив учёных думать, что постоянный спутник нашей планеты моложе, чем он есть на самом деле. Однако точная дата рождения Луны остается загадкой — и может ускользнуть от нас еще некоторое время.
Луна образовалась в ранние дни Солнечной системы, когда большая протопланета по имени Тея врезалась в детскую версию Земли, создав планету, которую мы знаем сегодня, и выбросив в космос огромные массы расплавленной породы . Выброс оказался заперт на орбите вокруг Земли, прежде чем остыть и сконденсироваться в спутник, который в настоящее время вращается вокруг нашей планеты примерно в 239 000 милях (385 000 километров) в среднем. Учёные изначально полагали, что это произошло где-то около 4,35 миллиарда лет назад, основываясь на возрасте лунных образцов, полученных во время миссий НАСА «Аполлон».
Однако повторный анализ образцов Apollo недавно выявил крошечные структуры, называемые кристаллами циркона, в некоторых породах, которые намного старше остального материала образца. В 2017 году одно исследование подсчитало, что некоторые из этих кристаллов могут иметь возраст до 4,51 миллиарда лет , что всего на 30 миллионов лет моложе Земли . А в 2023 году другое исследование доказало, что другие кристаллы датируются как минимум 4,46 миллиарда лет назад.
Великая лунная «перезагрузка»
В новом исследовании, опубликованном 18 декабря в журнале Nature , исследователи предлагают новое объяснение того, почему эти кристаллы намного старше лунных пород. Используя компьютерные модели, команда показала, что на Луне, вероятно, произошло событие переплавки, которое превратило лунную поверхность обратно в расплавленную породу, прежде чем снова остыть, образовав кристаллические породы, которые были собраны во время миссий Аполлона.
«Когда эти материалы нагревались, их внутренние часы сбрасывались на то время», — сообщил Live Science в электронном письме ведущий автор исследования
Фрэнсис Ниммо , планетолог из Калифорнийского университета в Санта-Крузе. «Но некоторые цирконы, расположенные вблизи поверхности, никогда не нагревались и не сбрасывались, и поэтому сохранили более древние возрасты».
Событие переплавки также объясняет, почему на Луне меньше ударных кратеров, чем ожидали бы ученые, если бы Луна была старше 4,35 миллиарда лет, поскольку все кратеры, образовавшиеся до этого, были бы полностью стёрты переплавкой, пишут исследователи в своем заявлении.
Идея переплавки Луны была впервые высказана учеными в 2016 году. Однако с тех пор эта теория не привлекала особого внимания.
В новом исследовании команда предполагает, что событие могло быть вызвано «дезорганизацией» в орбите Луны вокруг Земли, когда спутник попал в гравитационное перетягивание каната между нашей планетой и Солнцем. Эта дезорганизация, вероятно, была вызвана тем, что Луна начала отдаляться от Земли, что она и делает по сей день . И это могло произойти не один раз.
«Это могло произойти пару раз», — сказал Ниммо. «Один раз, когда он был совсем близко, а другой раз, когда он был немного дальше. После этого все успокоилось».
Переплавка была бы постепенным процессом, при котором породы в основном перегревались бы прямо под корой. Поверхность луны выглядела бы в значительной степени одинаково на протяжении всего события, поскольку любая магма, извергавшаяся на поверхность, быстро остывала и затвердевала из-за чрезвычайно низких температур космоса, сказал Ниммо.
Хотя новое исследование поддерживает идею о том, что Луна старше, чем считалось ранее, оно не проливает свет на точный возраст. Исследователи оценивают, что Луне может быть где-то между 4,43 миллиардами и 4,53 миллиардами лет, что примерно соответствует уровню неопределенности предыдущих исследований.
Однако 4,53 миллиарда лет — это почти наверняка верхний предел. «Если вы отодвинете его намного раньше, то столкнетесь с проблемой того, что Луна старше Земли, что будет трудно объяснить», — сказал Ниммо.
Истинный возраст Луны может быть выявлен в будущем путем анализа большего количества лунных образцов, таких как те, которые китайская миссия Chang’e 6 недавно доставила на Землю с обратной стороны Луны . Однако даже тогда маловероятно, что мы когда-либо сможем окончательно выбрать возраст с неопределенностью менее 5 миллионов лет, сказал Ниммо.
Прочитайте что такое взгляд в будущее