ดวงจันทร์นั้นแก่กว่านักวิทยาศาสตร์คิด

Send

ทฤษฎีที่ครอบคลุมและถือปฏิบัติกันอย่างกว้างขวางที่สุดของวิธีการที่ดวงจันทร์ก่อตัวขึ้นเรียกว่า 'สมมติฐานผลกระทบยักษ์' สมมติฐานนั้นแสดงให้เห็นว่าประมาณ 150 ล้านปีหลังจากที่ระบบสุริยะก่อตัวขึ้น แม้ว่าไทม์ไลน์จะถกเถียงกันอย่างถึงพริกถึงขิงในชุมชนวิทยาศาสตร์เรารู้ว่าการชนนี้ละลาย Theia และบางส่วนของโลกและหินหลอมเหลวนั้นโคจรรอบโลกจนกระทั่งมันรวมตัวกันเป็นดวงจันทร์

แต่ตอนนี้การศึกษาใหม่แม้ว่าจะไม่ขัดแย้งกับสมมติฐานผลกระทบยักษ์ก็คือการแนะนำเส้นเวลาที่แตกต่างและดวงจันทร์ที่มีอายุมากกว่า

งานวิจัยใหม่จากนักวิทยาศาสตร์ที่สถาบันธรณีวิทยาและวิทยาแร่ของมหาวิทยาลัยโคโลญจน์แสดงให้เห็นว่าดวงจันทร์นั้นเก่ากว่าสมมติฐานผลกระทบขนาดยักษ์ที่บอกว่ามันเป็น การวิจัยของพวกเขาอยู่บนพื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมีของตัวอย่างดวงจันทร์อพอลโลและแสดงให้เห็นว่าดวงจันทร์ก่อตัวขึ้นเพียง 50 ล้านปีหลังจากระบบสุริยะมากกว่า 150 ล้านปี ดวงจันทร์มีอายุ 100 ล้านปี

นี่เป็นงานที่สำคัญเพราะการเข้าใจอายุของดวงจันทร์ช่วยให้เราเข้าใจอายุของโลก และการศึกษาประเภทนี้สามารถทำได้กับหินดวงจันทร์เท่านั้นเพราะส่วนใหญ่แล้วจะไม่เปลี่ยนแปลงตั้งแต่เวลาก่อตัว หินบนโลกนั้นอยู่ภายใต้กระบวนการทางธรณีวิทยามาหลายพันล้านปีและไม่ได้ให้ข้อมูลการก่อตัวแบบเดิมที่หินดวงจันทร์ทำเช่นเดียวกัน

“ ดวงจันทร์จึงให้โอกาสพิเศษในการศึกษาวิวัฒนาการของดาวเคราะห์”
Dr. Peter Sprung ผู้ร่วมเขียน, มหาวิทยาลัยโคโลญ

การศึกษานี้มีชื่อว่า“ การก่อตัวของดวงจันทร์ยุคแรกได้รับการสรุปจากระบบของแฮฟเนียม - ทังสเตน” และตีพิมพ์ในวารสาร Nature Geoscience

หลักฐานดังกล่าวเกิดจากความสัมพันธ์ระหว่างธาตุสองชนิดที่หายาก: halfnium (Hf) และ tungsten (W; มันเคยเป็นที่รู้จักกันในนามวุลแฟรม) มันมุ่งเน้นไปที่ปริมาณขององค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกันซึ่งอยู่ในหินที่มีอายุต่างกัน

“ โดยการเปรียบเทียบจำนวนสัมพัทธ์ขององค์ประกอบต่าง ๆ ในหินที่เกิดขึ้นในเวลาต่างกันมันเป็นไปได้ที่จะเรียนรู้ว่าแต่ละตัวอย่างนั้นเกี่ยวข้องกับการตกแต่งภายในดวงจันทร์และการแข็งตัวของมหาสมุทรแมกมาอย่างไร” ดร. ราอูลฟอนเซคากล่าว โคโลญ ร่วมกับเพื่อนร่วมงานของเขาและผู้เขียนร่วมของการศึกษาดร. เฟลิเป้เลทซ์พวกเขาทำการทดลองในห้องปฏิบัติการเพื่อศึกษากระบวนการทางธรณีวิทยาที่เกิดขึ้นในการตกแต่งภายในของดวงจันทร์

หลังจากทีเอียโจมตีโลกและสร้างกลุ่มเมฆแมกมาหมุนวนแมกมานั้นเย็นตัวลงและก่อตัวดวงจันทร์ หลังจากการปะทะกันดวงจันทร์ที่เพิ่งเกิดใหม่ถูกปกคลุมด้วยแมกมา เมื่อหินหนืดเย็นตัวลงมันก่อตัวหินชนิดต่าง ๆ หินเหล่านั้นมีบันทึกของนักวิทยาศาสตร์การทำความเย็นที่พยายามกู้คืน “ หินเหล่านี้บันทึกข้อมูลเกี่ยวกับการก่อตัวของดวงจันทร์และยังสามารถพบได้ในวันนี้บนพื้นผิวดวงจันทร์” ดร. แมกซ์เวลล์เธเมนส์อดีตนักวิจัยของมหาวิทยาลัยโคโลญและผู้เขียนนำการศึกษากล่าว

มีพื้นที่สีดำบนพื้นผิวดวงจันทร์เรียกว่าตัวเมียซึ่งแปลว่า 'ทะเล' ในภาษาละติน พวกมันเป็นหินบะซอลต์หินอัคนีขนาดใหญ่ นักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาใช้ความสัมพันธ์ระหว่างยูเรเนียมฮาล์ฟเนียมและทังสเตนเพื่อทำความเข้าใจการหลอมละลายที่สร้างตัวเมียของดวงจันทร์ เนื่องจากความแม่นยำในการวัดของพวกเขาพวกเขาระบุแนวโน้มที่แตกต่างระหว่างชุดของหินที่แตกต่างกัน

Halfnium และ tungsten ให้นักวิทยาศาสตร์ได้รับนาฬิกาตามธรรมชาติที่มีอยู่ในหินเพราะเมื่อเวลาผ่านไปไอโซโทป hafnium-182 จะสลายตัวเป็นทังสเตน 182 แต่การสลายนั้นไม่ได้เกิดขึ้นตลอดไป มันมีอายุการใช้งานเพียง 70 ล้านปีแรกของชีวิตในระบบสุริยะ ทีมเปรียบเทียบตัวอย่างของ Apollo กับการทดลองในห้องปฏิบัติการและพบว่าดวงจันทร์เริ่มแข็งตัวเร็วเท่าที่ 50 ล้านปีหลังจากที่ระบบสุริยะก่อตัวขึ้น

“ ข้อมูลอายุนี้หมายความว่าการกระแทกครั้งใหญ่จะเกิดขึ้นก่อนเวลานั้นซึ่งเป็นการตอบคำถามที่ถกเถียงกันอย่างดุเดือดท่ามกลางชุมชนวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับเมื่อดวงจันทร์ก่อตัวขึ้น” ศาสตราจารย์ดร. คาร์สเทนMünkerจากสถาบันธรณีวิทยาและแร่วิทยาของ UoC กล่าว ของการศึกษา

Dr. Peter Sprung ผู้เขียนร่วมการศึกษากล่าวเสริมว่า:“ การสำรวจดังกล่าวไม่สามารถทำได้บนโลกอีกต่อไปเนื่องจากดาวเคราะห์ของเรามีการเคลื่อนไหวทางธรณีวิทยาเมื่อเวลาผ่านไป ดวงจันทร์จึงให้โอกาสพิเศษในการศึกษาวิวัฒนาการของดาวเคราะห์”

เป็นเรื่องน่าอัศจรรย์ที่หินที่รวบรวมได้ในช่วง Apollo 11 เมื่อห้าสิบปีที่แล้วยังคงมีหลักฐานเช่นนี้ การวัดที่แม่นยำที่สุดของทีมขึ้นอยู่กับสเปคโตรมิเตอร์มวลพลาสมาแบบเหนี่ยวนำซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่สามารถทำได้ในเวลาของอพอลโล นักบินอวกาศที่เก็บตัวอย่างไม่สามารถรู้เรื่องนี้ได้ แต่หินเหล่านั้นยังสอนเราไม่เพียงเกี่ยวกับดวงจันทร์ แต่เกี่ยวกับอายุของโลกด้วย