A Hold idősebb, mint ahogy a tudósok eddig gondolták

A Hold kialakulásának legátfogóbb és legszélesebb körű elméletét "óriási ütközési hipotézisnek" nevezik. Ezen hipotézis szerint...

A Hold kialakulásának legátfogóbb és legszélesebb körű elméletét "óriási ütközési hipotézisnek" nevezik. Ezen hipotézis szerint körülbelül 150 millió évvel a Naprendszer kialakulása után egy nagyjából Mars méretű bolygó, a Theia ütközött a Földdel. Noha az idővonalat a tudományos közösség hevesen vitatja, tudjuk, hogy ez az ütközés megolvasztotta a Theiát és a Földet, és hogy az olvadt kőzet a Föld körül keringett, amíg létre nem jött belőle a Hold.

Egy új tanulmány, amely bár nem mond ellent az óriási ütközés hipotézisének, más idővonalra és egy idősebb Holdra utal. (1)

A Kölni Egyetem Geológiai és Ásványtani Intézetének tudósai által készített új kutatás azt sugallja, hogy a Hold idősebb, mint azt az óriási ütközési hipotézis állítja. Kutatásaik az Apollo holdmintáinak kémiai elemzésén alapulnak, és azt mutatják, hogy a Hold mindössze 50 millió évvel a Naprendszer kialakulása után jött létre, nem pedig 150 millió évvel később. Ez azt jelenti, hogy a Hold 100 millió évvel idősebb, mint azt korábban feltételezték.

Ez egy fontos munka, mert a Hold korának megértése segít a Föld korának meghatározásában. És ezt a fajta vizsgálatot csak holdkőzetekkel lehet elvégezni, mivel ezek a kialakulásuk óta nagyrészt változatlanok. A földi kőzetek sok milliárd éven keresztül geológiai folyamatoknak voltak kitéve, és nem nyújtanak ugyanolyan típusú információkat a kialakulásukról, mint a holdi sziklák.

A bizonyítékok két ritka elem, a hafnium (Hf) és a volfrám (W) kapcsolatából származnak. A vizsgálat a különböző kémiai elemek mennyiségére koncentrál, amelyek az eltérő korú kőzetekben találhatók.

"Ha összehasonlítjuk a különböző elemek relatív mennyiségét a kőzetekben, amelyek különböző időpontokban képződtek, megtudhatjuk, hogy az egyes minták hogyan kapcsolódnak a Hold belsejéhez és a magma-óceán megszilárdulásához," - mondta Dr. Raul Fonseca, a Kölni Egyetem kutatója. Kollégájával és a tanulmány társszerzőjével, Dr. Felipe Leitzke-vel közösen laboratóriumi kísérleteket végeztek a Hold belsejében zajló geológiai folyamatok tanulmányozására.

Miután a Theia nekiütközött a Földnek, és örvénylő felhőt hozott létre, a magma lehűlt, és létrejött a Hold. Az ütközés után az újonnan született Holdat magma borította. Ahogy a magma lehűlt, különféle kőzetek alakultak ki. Ezek a sziklák feljegyzéseket tartalmaznak a lehűlésről, amelyeket a tudósok megpróbálnak kinyerni. "Ezek a sziklák információkat tárolnak a holdképződésről, és ma is megtalálhatók a holdfelszínen," - mondja Dr. Maxwell Thiemens, a Kölni Egyetem volt kutatója és a tanulmány vezető szerzője.

A Hold felszínén fekete részek vannak, melyeket "mares"-nek hívnak, ami latinul "tengereket" jelent. Ezek nagy bazaltos, magmás kőzetformációk. A tanulmány mögött álló tudósok az urán, a halogenid és a volfrám kapcsolatát használták, hogy megértsék az olvadást, amely a Hold "tengereit" hozta létre. Méréseik pontossága miatt megkülönböztetett tendenciákat azonosítottak a sziklák különféle fajtái között.

A hafnium és a volfrám a tudósok számára a természetes kőzetben található természetes órát jelentik, mivel az idő múlásával a hafnium-182 izotóp volfrám-182 izotóppá bomlik. De ez a bomlás nem tartott a végtelenségig, a Naprendszer életének első 70 millió évében ment végbe.

A csapat összehasonlította az Apollo misszió során gyűjtött mintákat a maguk végezte laboratóriumi kísérletekkel és megállapították, hogy a Hold már 50 millió évvel a Naprendszer kialakulása után elkezdett megszilárdulni.

"Ez a korra vonatkozó információ azt jelenti, hogy bármilyen óriási ütközésnek korábban meg kellett történnie, amely a tudományos közösség heves vitatott kérdésére ad választ a Hold kialakulásának időpontjáról," - tette hozzá Dr. Carsten Münker, a Kölni Egyetem Földtani és Ásványtani Intézetének professzora, és a tanulmány egyik szerzője.

Dr. Peter Sprung, a tanulmány társszerzője hozzáteszi: "Ilyen megfigyelések a Földön már nem lehetségesek, mivel bolygónk az azóta eltelt időben geológiailag aktív volt. A Hold tehát egyedülálló lehetőséget kínál a bolygó evolúció tanulmányozására."

Csodálatos dolog, hogy az Apollo 11 misszió során 50 évvel ezelőtt összegyűjtött sziklák még mindig szolgálnak bizonyítékokkal. A csapat rendkívül pontos mérései induktív kapcsolású plazma tömegspektrometrián alapulnak, ami az Apollo küldetés idején nem volt lehetséges. A mintákat gyűjtő űrhajósok nem tudhatták ezt, de ezek a sziklák nem csak a Hold, hanem a Föld koráról is sokat elárulnak. (2)

(1) - https://www.nature.com/articles/s41561-019-0398-3
(2) - https://www.universetoday.com/143025/the-moon-is