ชิ้นส่วนหินเผยให้เห็นช่วงเวลาที่ดวงจันทร์กลายเป็นแข็ง

เรื่องราวแรกของประวัติศาสตร์ดวงจันทร์ของเราคืออะไร? แม้จะมีทั้งหมดที่เรารู้เกี่ยวกับดาวเทียมธรรมชาติที่ใกล้เคียงที่สุดของเรานักวิทยาศาสตร์ก็ยังคงหาประวัติศาสตร์ของประวัติศาสตร์

การวัดใหม่ของหินที่รวมตัวกันในระหว่างภารกิจ Apollo ตอนนี้แสดงให้เห็นว่ามันแข็งตัวเมื่อ 4.43 พันล้านปีก่อน ปรากฎว่าเป็นเรื่องเกี่ยวกับเวลาที่โลกกลายเป็นโลกที่น่าอยู่

Nicolas Dauphas นักวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยชิคาโกและทีมนักวิจัยทำการวัด พวกเขาดูสัดส่วนที่แตกต่างกันขององค์ประกอบภายในหินดวงจันทร์ พวกเขาให้หน้าต่างเข้าไปในยุคแรก ๆ มันเริ่มต้นจากหยดหลอมเหลวอย่างเต็มที่หลังจากการชนกันระหว่างสองระบบสุริยจักรวาลต้น

เมื่อมันเย็นและตกผลึกโปรโต-มูนหลอมเหลวก็แยกออกเป็นชั้น ในที่สุดประมาณ 99 เปอร์เซ็นต์ของมหาสมุทรแมกมาได้แข็งตัว ส่วนที่เหลือเป็นของเหลวที่เหลือที่เรียกว่า Kreep ตัวย่อนั้นหมายถึงองค์ประกอบโพแทสเซียม (K), องค์ประกอบของหายาก Earth (REE) และฟอสฟอรัส (P)

Dauphas และทีมของเขาวิเคราะห์ Kreep นี้และพบว่ามันก่อตัวขึ้นประมาณ 140 ล้านปีหลังจากการเกิดของระบบสุริยะ มันอยู่ในหินอพอลโลและนักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะพบมันในตัวอย่างจากลุ่มน้ำขั้วโลกใต้

นี่คือภูมิภาคที่นักบินอวกาศอาร์ทิมิสจะสำรวจในที่สุด หากการวิเคราะห์ยืนยันว่ามีการระบุการกระจายตัวของชั้น Kreep นี้ทั่วพื้นผิวดวงจันทร์

ทำความเข้าใจประวัติศาสตร์ของ Kreep บนดวงจันทร์

เบาะแสสู่ดวงจันทร์ "ช่วงเวลาเย็นลง" ของดวงจันทร์อยู่ในองค์ประกอบของหายากกัมมันตภาพรังสีที่เรียกว่า "Lutetium"

เมื่อเวลาผ่านไปมันจะกลายเป็น Hafnium ในระบบสุริยจักรวาลยุคแรกหินทั้งหมดมี lutetium ในปริมาณเท่ากัน กระบวนการสลายตัวของมันช่วยกำหนดอายุของหินที่มีอยู่

อย่างไรก็ตามการแข็งตัวของดวงจันทร์และการก่อตัวของอ่างเก็บน้ำ Kreep ที่ตามมาไม่ได้ส่งผลให้มีจำนวนมากเมื่อเทียบกับหินก้อนอื่น ๆ ที่สร้างขึ้นในเวลาเดียวกัน

ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์ต้องการวัดสัดส่วนของ Lutetium และ Hafnium ในหินดวงจันทร์และเปรียบเทียบกับร่างกายอื่น ๆ ที่สร้างขึ้นในเวลาเดียวกัน - เช่นอุกกาบาต นั่นจะช่วยให้พวกเขาสามารถคำนวณเวลาที่แม่นยำยิ่งขึ้นเมื่อ Kreep เกิดขึ้นบนดวงจันทร์

พวกเขาทดสอบตัวอย่างก้อนหินดวงจันทร์เล็ก ๆ และดูอัตราส่วนของ Hafnium ในจันทรคติที่ฝังตัว จากการวิเคราะห์นั้นพวกเขาพบว่ายุคหินนั้นสอดคล้องกับการก่อตัวในอ่างเก็บน้ำที่อุดมด้วย Kreep

อายุเหล่านั้นสอดคล้องกับการก่อตัวของอ่างเก็บน้ำ Kreep ประมาณ 140 ล้านปีหลังจากการคลอดของระบบสุริยะหรือประมาณ 4.43 พันล้านปีก่อน

“ เราใช้เวลาหลายปีในการพัฒนาเทคนิคเหล่านี้ แต่เราได้รับคำตอบที่แม่นยำมากสำหรับคำถามที่เป็นที่ถกเถียงกันมานานแล้ว” Dauphas กล่าว

วาง CR ในอนาคต

ที่น่าสนใจผลลัพธ์ของทีมแสดงให้เห็นว่าการตกผลึกของมหาสมุทรแมกมาเกิดขึ้นในขณะที่ตัวอ่อนดาวเคราะห์และดาวเคราะห์ที่เหลืออยู่ระเบิดดวงจันทร์

วัตถุเหล่านั้นคือการเกิด "เมล็ดพันธุ์" ของดาวเคราะห์และดวงจันทร์ซึ่งเริ่มขึ้นหลังจากดวงอาทิตย์รวมตัวกันเริ่มต้นเมื่อประมาณ 4.6 พันล้านปีก่อน สิ่งที่เหลืออยู่จากการก่อตัวของดาวเคราะห์ยังคงปะทะดาวเคราะห์ที่มีรูปทรงแล้ว

การก่อตัวของดวงจันทร์เริ่มขึ้นประมาณ 60 ล้านปีหลังจากระบบสุริยจักรวาลเกิดขึ้น เหตุการณ์ที่เป็นไปได้มากที่สุดคือการปะทะกันของโลกขนาดใหญ่ที่เรียกว่า Theia กับ The Infant Earth

นั่นส่งเศษซากหลอมเหลวลงในอวกาศและเริ่มรวมตัวกันเพื่อสร้างดวงจันทร์

“ เราต้องจินตนาการถึงแมกมาลูกใหญ่ลอยอยู่ในอวกาศรอบโลก” Dauphas กล่าว หลังจากนั้นไม่นานลูกบอลก็เริ่มเย็นลง กระบวนการนั้นในที่สุดก็ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของเลเยอร์ Kreep จันทรคติ

การศึกษาการสลายตัวของ Lutetium to Hafnium ในตัวอย่างของหิน Kreep เหล่านั้นเป็นก้าวสำคัญในการทำความเข้าใจยุคที่เก่าแก่ที่สุดของประวัติศาสตร์จันทรคติ

ตัวอย่างหินเพิ่มเติมที่นำกลับมาจากลุ่มน้ำขั้วโลกใต้-Aitken จะช่วยเติมเต็มช่องว่างที่เหลือและช่วยให้นักวิจัยชี้แจงระยะเวลาของทั้งการระบายความร้อนของหินจันทรคติและการสร้างหินที่ตกเป็นของหิน

ชั้นหินเหล่านั้นถูกสร้างขึ้นเมื่อ Impactors กระแทกเข้ากับพื้นผิวดวงจันทร์ทำให้เกิดการไหลของลาวาที่เต็มไปด้วยแอ่งน้ำ แม่ม้าก่อตัวขึ้นอันเป็นผลมาจากผลกระทบในภายหลังในประวัติศาสตร์ยุคแรกของดวงจันทร์ประมาณ 240 ล้านปีหลังจากการก่อตัวของระบบสุริยะ

ผลกระทบเหล่านั้นลาวาที่กระตุ้นการไหลซึ่งครอบคลุมน้อยกว่า 20 เปอร์เซ็นต์ของพื้นผิวดวงจันทร์และกลืนพื้นผิวที่เก่าแก่ที่สุด

เวลาคือทุกสิ่ง

การแก้ไขการออกเดทของการระบายความร้อนด้วยจันทรคติไม่เพียง แต่บอกเราเกี่ยวกับประวัติศาสตร์ของดวงจันทร์ แต่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจวิวัฒนาการของโลก นั่นเป็นเพราะผลกระทบที่เกิดขึ้นดวงจันทร์อาจเป็นผลกระทบที่สำคัญครั้งสุดท้ายในโลก

มันสามารถทำเครื่องหมายเวลาที่โลกอาจเริ่มการเปลี่ยนแปลงไปสู่โลกที่มั่นคง นั่นเป็นขั้นตอนสำคัญในการพัฒนาไปสู่สถานที่ที่มีอัธยาศัยดีสำหรับชีวิต

“ การค้นพบนี้สอดคล้องกับหลักฐานอื่น ๆ อย่างดี - เป็นสถานที่ที่เหมาะสำหรับการอยู่ในขณะที่เราเตรียมความพร้อมสำหรับความรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับดวงจันทร์จากภารกิจ Chang'e และ Artemis” Dauphas กล่าว "เรามีคำถามอื่น ๆ อีกมากมายที่กำลังรอคำตอบ"

บทความนี้เผยแพร่ครั้งแรกโดยจักรวาลวันนี้- อ่านบทความต้นฉบับ-