Lunar monster 14321, ook bekend als Big Bertha.Afbeelding: NASA
Een her-analyse van lunar materiaal verzameld tijdens de Apollo 14-missie heeft geresulteerd in een nogal verbazingwekkende conclusie: Een van de rotsen terug gebracht lijkt te bevatten een klein stuk van de Aarde dateert uit ongeveer 4 miljard jaar. Ongelooflijk, het is nu een van de oudste aardse gesteenten van bekend zijn.
Nieuw onderzoek gepubliceerd deze week in Earth and Planetary Science Letters is om te claimen dat een rock fragment ingebed in lunar monster 14321—een twee pond rock bekend als Big Bertha—is van terrestrische oorsprong. Het fragment waarschijnlijk bereikt het oppervlak van de Maan na een asteroïde of komeet sloeg in de Aarde wierp puin in de ruimte. De hoofdauteurs van de studie, Jeremy Bellucci van het zweedse Museum van Natuurlijke Geschiedenis en Alexander Nemchin van Curtin University in Australië, zeggen dat dit gebeurde rond 4 miljard jaar geleden, tijdens het Hadean Eon—een tijd waarin de jonge Aarde werd regelmatig getroffen door grote objecten.
Big Bertha werd verzameld door NASA astronauten Alan Shepard en Edgar Mitchell in 1971 tijdens de Apollo-14 miljoen euro aan de Fra Mauro vorming. Deze rock, samen met andere maan monsters zijn opgeslagen op de Maan Curation Faciliteit op het Johnson Space Center in Houston, Texas. Voorbeeld 14321 is dat een clast-rijk, kristallijne matrix breccia.
“In lekentaal betekent dit een rots gemaakt van een wirwar van eerder bestaande rotsen en gesteente-fragmenten, evenals smelten en botslichaam materiaal, gevormd tijdens een grote impact of serie van de effecten op de Maan,” James Dag, een professor aan het Scripps Institution of Oceanography, die was niet betrokken bij het nieuwe onderzoek, vertelde Gizmodo. “Het voorbeeld is beschreven als een ‘schatkamer’ met een veelheid van clasts van de rotsen.”
Katie Robinson, een postdoctoral fellow bij het LPI-JSC Centrum voor Lunar Wetenschap en onderzoek en co-auteur van de nieuwe studie, zei voorbeeld 14321 heeft erkend als zijnde het ongebruikelijk is voor een lange tijd en nu pas zijn we waarderen hoe vreemd het eigenlijk is. Verpakt binnen deze maan breccia is een 2-gram felsite clast—fijn-korrelige vulkanische rots—met felsite fragmenten, waaronder kwarts, veldspaat, en zirkoon. Deze materialen zijn meestal te vinden op Aarde, maar zijn zeer zeldzaam op de Maan. En inderdaad, een chemische analyse van het voorbeeld suggereert dat het gevormd onder aardse, eerder dan de maan, voorwaarden.
“Wat we deden was het gebruik van de samenstelling van de mineralen in het fragment te tonen, gevormd onder de voorwaarden die alleen voorkomen op Aarde,” Robinson vertelde Gizmodo. “Bijvoorbeeld de samenstelling van bepaalde mineralen zijn gevoelig voor temperatuur en druk; ze bevatten meer of minder van verschillende elementen, als ze crystalize in warm of koel, en/of diep of ondiep omgevingen. Andere mineralen kunnen geven als de rots gevormd in de aanwezigheid van veel zuurstof, of in een zeer zuurstofarme omgeving. Uit onze gegevens blijkt dat dit fragment gevormd in een hogere druk, meer zuurstof-rijk en lagere temperaturen dan doet zich op de Maan. In wezen, het was afkomstig uit een Aarde-achtige omgeving.”
Natuurlijk, de Maan net toevallig een Aarde-achtige omgeving, naast de deur in de vorm van de Aarde. Dat een oude asteroïde staking zou hebben gegooid stukken van het aardse puin in de ruimte en op het oppervlak van de Maan is niet een belachelijk idee. Terug bij de Hadean, asteroïden regelmatig geproduceerd kraters duizenden kilometers in diameter. De effecten van deze omvang in staat waren om van te trekken uit materialen van diep onder het oppervlak van de Aarde. De schijnbare terrestrische fragment gevonden in de Big Bertha gevormd rond de 20 kilometer (12 mijl) onder de oppervlakte van de Aarde—een diepte die niet buiten het bereik van deze oude asteroïden.
Artiest beschrijving van een asteroïde-gehavende Aarde tijdens het Hadean. Afbeelding: Simone Marchi
Een andere mogelijkheid, volgens het nieuwe onderzoek, is dat het fragment gekristalliseerd op de Maan. Maar om dit te laten gebeuren, en het materiaal was te hebben gevormd in het binnenste van de Maan in de buurt van de maan mantel, en er is geen goede reden voor is om de oppervlakte te bereiken. De eenvoudiger verklaring, de onderzoekers zeiden dat het kwam van de Aarde.
Het spreken van het maanoppervlak, het lijkt verrassend dat de Apollo-astronauten waren in staat om dit breccia zo gemakkelijk. Inderdaad, miljarden jaren van gestaag accumuleren maanstof, bekend als regolith, zou hebben verduisterd sporen van deze rots. Maar als Robinson uitgelegd, Big Bertha was bedekt in regolith, net niet genoeg zal zijn om te begraven. Om uit te leggen zijn aanwezigheid op het maanoppervlak, ze zei dat de breccia was ooit begraven, maar het weer boven na een impact die gevormd Cone Krater, een van 1000 voet (300 meter) krater in de buurt van de Apollo-14 landing site—een “heel normaal proces op de Maan,” voegde ze eraan toe.
Een fascinerend aspect van deze ontdekking is dat deze maan voorbeeld van zichtbare aardse oorsprong is echt oud. Naar schatting met 4 miljard naar 4,1 miljard jaar oud, de aardse zirkoon mineraal gevonden in het monster is nu een van de oudste van bekend zijn. Universiteiten Space Research Association (USRA) persbericht ging zo ver om te verkondigen het “Earth’ s oudste” rock, maar dat is niet helemaal juist, zoals Matteüs Dodd, een geoloog van het University College, Londen, toegelicht.
“De leeftijd van het mineraal zirkoon gevonden in de lunar voorbeeld wordt aangehaald als circa 4.01 miljard jaar oud, dus het is een zeer oud stuk van de Aarde (als dit onderzoek klopt), maar het is niet de oudste,” Dodd vertelde Gizmodo. “Er zijn zirkonen op Aarde 4,4 4,3 miljard jaar oud zijn en die komen uit het westen van Australië.”
Deze kleine blauwe kristal is de oudste bekende zaak op Aarde
Wetenschappers zeggen dat deze blauwe zirkoon kristallen is 4,4 miljard jaar oud en de oudste bekende stuk…
Lees meer Lees
De auteurs van deze studie gepresenteerd twee mogelijkheden om uit te leggen de afwijkende voorbeeld: ofwel het gevormd op Aarde (zeer waarschijnlijk) of gevormd in het binnenste van de Maan (zeer onwaarschijnlijk). Maar Dag zei de onderzoekers miste een derde mogelijkheid.
“Dat is dat deze ongewone kenmerken zijn het resultaat van de invloed van processen op de Maan, zonder de noodzaak voor het hebben van deze rotsen aankomst van de Aarde,” zei hij tegen Gizmodo. “Tijdens de vorming van de smelt door effecten, voorwaarden kan worden verkregen voor het genereren van de ongewone trace element chemie van het zirkonen, maar deze mogelijkheid wordt niet beschouwd als door de auteurs, hoewel deze felsite clasts hebben texturen overeenstemming met het smelten rotsen, met inbegrip van het smelten en brecciation.”
Dag zei zijn scenario lijkt aannemelijker dan bij de “vereist keten van gebeurtenissen van [breaking] felsite van de Aarde op zeer hoge impact druk zodat hij kan ontsnappen aan de baan van de Aarde, en vervolgens te integreren in een lunar effect smelten rock.” De felsite clasts, zei hij, net over de juiste leeftijd voor “sommige van de vroegste een grote impact op de Maan, waardoor de maan oorsprong meer kans.”
Voor de auteurs van de studie, dit soort pushback of kritiek is niet onverwacht. Zoals opgemerkt in de USRA persbericht, de onderzoekers waren volledig in de verwachting dat “de conclusie van een aardse oorsprong van de rock fragment zal worden controversieel.”
Wanneer bereikt voor commentaar, Bellucci zei dat sommige van zijn collega ‘ s zijn waarschijnlijk om sceptisch te zijn, simpelweg omdat de monsters werden gevonden op de Maan. Maar hij zei: “de beste uitleg voor onze gegevens gepresenteerd in het papier is een terrestrische oorsprong voor de clast we geanalyseerd,” toevoegend dat zo ver als hij en zijn collega ‘ s weten, “we hebben gedaan het beste werk wat wij kunnen doen om te bevestigen dat een aardse oorsprong.”
Die Robinson verder uitgewerkt: “Wij weten uit de dynamische berekeningen die monsters van de Aarde zeker werden uitgeworpen tijdens de impact en bereikt de Maan, maar de uitdaging is in het herkennen van hen,” zei ze. “Dit is pas de eerste rock geïdentificeerd als een buitenaardse meteoriet. Hoe meer we zijn, hoe beter we zullen krijgen bij het identificeren van hen! “
Ondanks de Dag van de reservering, hij zei dat het nieuwe onderzoek is het van belang dat het wijst op de noodzaak voor toekomstige missies naar de studie van de vorming van de Maan.
“Ga terug naar de Maan te begrijpen hoe het is ontstaan, en hoe onze eigen planeet gevormd zou een wetenschappelijke impuls, net als de AMERIKAANSE Apollo en de Sovjet-Luna-missies naar de Maan terug waren in de late jaren 1960 en vroege jaren 1970,” zei Dag. “Immers, zoals uit dit document blijkt in 2019, we zijn nog steeds het maken van ontdekkingen over de Maan uit de rotsen verzameld 48 jaar geleden.”
[Earth and Planetary Science Letters]
Deel Dit Verhaal