Lunar eksempel 14321, også kjent som Big Bertha.Bilde: NASA
En re-analyse av lunar materiale samlet inn i løpet av Apollo 14 oppgave har resultert i en ganske oppsiktsvekkende konklusjon: En av steinene brakt tilbake ser ut til å inneholde en liten del av Jorden som dateres tilbake noen 4 milliarder år. Utrolig, det er nå blant de eldste terrestriske bergarter som er kjent for å eksistere.
Ny forskning publisert denne uken i Jorden og Planetary Science Letters er å hevde at en rock-fragment som er innebygd i lunar eksempel 14321—en to-kilos stein kjent som Big Bertha—er av terrestrisk opprinnelse. Fragment sannsynlig nådd Månens overflate etter en asteroide eller komet kastet til Jorden, som kaster avfall i verdensrommet. Ledelsen forfatterne av den nye studien, Jeremy Bellucci fra den svenske Museum of Natural History og Alexander Nemchin fra Curtin University i Australia, sier dette skjedde rundt 4 milliarder år siden under den Hadean Eon—en tid da den unge Jorden ble regelmessig slått av store gjenstander.
Big Bertha ble samlet inn av NASA-astronauter Alan Shepard og Edgar Mitchell i 1971 under Apollo 14 millioner Fra Mauro dannelse. Dette rock, sammen med andre måne prøver, er lagret på Lunar Curation-Anlegget på Johnson Space Center i Houston, Texas. Eksempel 14321 er spesielle i at det er en clast-rik, krystallinsk matrix breccia.
“I lekmann vilkår det betyr at dette er en stein som er laget av et virvar av tidligere eksisterende steiner og rock fragmenter, samt smelte og impactor materiale dannet under en stor innvirkning eller serie av virkningene på Månen,” James Dag, en professor ved Scripps Institution of Oceanography, som ikke var involvert i den nye studien, fortalte Gizmodo. “Utvalget har blitt beskrevet som en” skattekiste,’ inneholder et mangfold av clasts av stein.”
Katie Robinson, en postdoktorstipendiat ved LPI-JSC Senter for Lunar Science and Exploration og en co-forfatter av den nye studien, sa eksempel 14321 har vært anerkjent som er uvanlig for en lang tid—og nå er vi verdsette uvanlig hvordan det egentlig er. Pakket i dette lunar breccia er en 2-gram felsite clast—finkornet vulkansk bergart som inneholder felsite fragmenter, inkludert kvarts, feldspar, og zirkon. Disse materialene er ofte funnet på Jorden, men er svært uvanlig på Månen. Og faktisk, en kjemisk analyse av prøven tyder på at det dannet under bakkenett, snarere enn måne, forhold.
“Det vi gjorde var å bruke sammensetning av mineraler i fragment å vise det dannet under forhold som bare skje på Jorden,” Robinson fortalte Gizmodo. “For eksempel sammensetningen av enkelte mineraler er følsomme for temperatur og trykk, de inneholder mer eller mindre av ulike elementer hvis de crystalize i varm eller kald, og/eller for dypt eller grunt miljøer. Andre mineraler kan indikere hvis steinen ble dannet i nærvær av mange av oksygen, eller i en svært oksygenfattig miljø. Våre data viser at dette utdraget dannet i et høyere press, mer oksygen-rikt, og lavere temperatur miljø enn det som skjer på Månen. I hovedsak, det måtte komme fra en Jord-lignende miljø.”
Åpenbart, Månen bare kom til å ha en Jord-lignende miljø naboen i form av Jorden. At en gammel asteroide streik kunne ha kastet biter av terrestriske rusk inn i rommet og på Månens overflate er ikke en latterlig tanke. Tilbake i løpet av Hadean, asteroider regelmessig produsert kratere tusenvis av kilometer i diameter. Virkningene av dette omfanget var i stand til å trekke ut materiale fra dypt inne i Jordens overflate. Den tilsynelatende terrestriske fragment funnet i løpet av Big Bertha dannet rundt 20 kilometer (12 km) under Jordens overflate—en dybde som ikke utenfor rekkevidde for disse gamle asteroider.
Kunstners fremstilling av en asteroide-battered Jorden i løpet av Hadean. Bilde: Simone Marchi
En annen mulighet, ifølge ny forskning, er at den fragment krystallisert på Månen. Men for at dette skal skje, materialet var å ha dannet dypt nede i Månen nær sin måne mantelen, og det er ingen god grunn for det å nå overflaten. Enklere forklaring, forskerne sa, er at den kom fra Jorden.
Snakker av måneoverflaten, det synes overraskende at Apollo-astronautene var i stand til å finne denne breccia så lett. Ja, milliarder av år med stadig samler lunar dust, kjent som regolith, bør ha skjult spor av denne steinen. Men som Robinson forklart, Big Bertha var dekket i regolith, bare ikke nok til å begrave det helt. For å forklare sin tilstedeværelse på måneoverflaten, hun sa breccia gang var gravlagt, men det tilbake til overflaten etter en påvirkning som formet Membran-Krateret, et 1000 fot (300 meter) – krateret, i nærheten av Apollo 14 landingsplassen—en “helt vanlig prosess på Månen,” la hun til.
Et fascinerende aspekt av dette funnet er at dette lunar eksempel på tilsynelatende terrestrisk opprinnelse er virkelig gamle. På anslagsvis 4 milliarder kroner til 4.1 milliarder år gamle, det terrestriale zirkon mineral som er funnet i prøven er nå blant de eldste som er kjent for å eksistere. En Universiteter Space Research Association (USRA) pressemelding gikk så langt som til å proklamere det “Jordens eldste” rock, men det er ikke helt nøyaktig, da Matteus Dodd, en geolog fra University College, London, forklart.
“Alder zirkon mineral som finnes i lunar eksempel er sitert som circa 4.01 milliarder år gammelt, noe som gjør det til en svært gammel stykke Jord (hvis denne forskningen er riktig), men det er ikke den eldste,” Dodd fortalte Gizmodo. “Det er zircons på Jorden på 4,4 4,3 milliarder år gammel, som kommer fra vest-Australia.”
Denne lille blå krystall er den eldste kjente ting på Jorden
Forskere sier dette blå zirkon krystall er 4,4 milliarder år gammelt, noe som gjør den til den eldste kjente chunk…
Les mer Les
Forfatterne av den nye studien presentert to muligheter til å forklare avvikende eksempel: enten det dannet på Jorden (svært sannsynlig) eller det dannet dypt nede i Månen (svært usannsynlig). Men Dag sa forskerne savnet en tredje mulighet.
“Det er at disse uvanlige egenskaper er et resultat av påvirkning prosesser på Månen, uten behov for å ha disse steinene som kommer fra Jorden,” sa han til Gizmodo. “Under dannelse av smelter ved støt, betingelser kan oppnås for å generere uvanlig trace element kjemi zircons, men denne muligheten er ikke vurdert av forfatterne, selv om disse felsite clasts har teksturer konsekvent med å smelte stein, inkludert smelte og brecciation.”
Dag sa hans scenariet virker mer troverdige i forhold til “nødvendig kjede av hendelser i [bryte] felsite fra Jorden ved svært høy effekt presset, slik at det kan unnslippe Jordens bane, og deretter å innlemme det i en måne innvirkning smelte rock.” Den felsite clasts, sa han, er bare om rett alder for “noen av de tidligste registrert stor innvirkning på Månen, noe som gjør en måne opprinnelse mer sannsynlig.”
For forfatterne av den nye studien, denne typen av pushback eller kritikk, er ikke uventet. Som nevnt i USRA pressemelding, forskere var fullt i påvente av at “konklusjonen av en terrestrisk opprinnelse for rock fragment vil være kontroversiell.”
Når nås for kommentar, Bellucci sa noen av hans jevnaldrende er sannsynlig å være skeptisk rett og slett fordi prøvene ble funnet på Månen. Men han sa: “den beste forklaringen for våre data presentert i papir er en terrestrisk opprinnelse for clast vi analysert,” legge til at så vidt han og hans kolleger vet, “vi har gjort den beste jobben vi kunne ha gjort for å bekrefte en terrestrisk opprinnelse.”
Som Robinson ytterligere utdypet: “Vi vet fra dynamiske beregninger at prøver av Jorden definitivt ble kastet ut i løpet av konsekvenser og nådde Månen, men utfordringen ligger i å gjenkjenne dem,” sa hun. “Dette er bare den første rock identifisert som en terrestrisk meteoritt. Jo mer vi finner, jo bedre vil vi få ved å identifisere dem!”
Til tross for dagens reservasjoner, sa han den nye studien er viktig at det understreker behovet for fremtidige oppdrag å studere dannelsen av Månen.
“Skal tilbake til Månen for å forstå hvordan den er dannet, og hvordan vår egen planet dannet ville være en vitenskapelig boost, akkurat som den AMERIKANSKE Apollo og Sovjetiske Luna oppdrag til Månen var tilbake i slutten av 1960-tallet og tidlig på 1970-tallet,” sa Dag. “Tross alt, som denne artikkelen viser i 2019, er vi fortsatt å gjøre funn om Månen fra steiner samlet 48 år siden.”
[Earth and Planetary Science Letters]
Deler Denne Historien