Månens prøve 14321, også kendt som Big Bertha.Billede: NASA
En re-analyse af månens materiale indsamlet under Apollo 14-missionen har resulteret i en temmelig forbløffende konklusion: En af de sten bragt tilbage, synes at indeholde en lille bid af Jorden tilbage nogle 4 milliarder år. Utroligt, det er nu blandt de ældste terrestriske sten kendt for at eksistere.
Ny forskning offentliggjort i denne uge i Earth and Planetary Science Letters er at hævde, at en rock-fragment, der er indlejret i månens prøve 14321—en to-pund rock kendt som Big Bertha—er af terrestrisk oprindelse. Fragment sandsynligvis nået Månens overflade, når en asteroide eller komet smadrede ind i Jorden, for at kaste snavs ind i rummet. Den ledende forfattere på den nye undersøgelse, Jeremy Bellucci fra det svenske Museum of Natural History og Alexander Nemchin fra Curtin University i Australien, som siger, at dette skete for omkring 4 milliarder år siden i Hadean Eon—en tid, hvor den spirende Jorden jævnligt blev ramt af store genstande.
Big Bertha blev indsamlet af NASA astronauter Alan Shepard og Edgar Mitchell i 1971 under Apollo 14 millioner til Fra Mauro dannelse. Denne rock, sammen med andre månens prøver, der er gemt på Månens Datasikring Facilitet på Johnson Space Center i Houston, Texas. Prøve 14321 er specielt ved, at det er en clast-rige, krystallinsk matrix klippestykker.
“I lægmandssprog det betyder, at det er en sten, lavet af et virvar af tidligere eksisterende sten og rock fragmenter, samt smelte-og attrappen materiale, der dannes under en stor indvirkning, eller en serie af virkninger på Månen,” James Dag, en professor ved Scripps Institution of Oceanography, der ikke var involveret i den nye undersøgelse, fortalte Gizmodo. “Den prøve, der er blevet beskrevet som en ‘guldgrube, der indeholder et væld af clasts af sten.”
Katie Robinson, en postdoc-stipendiat ved LPI-JSC Center for Månens Videnskab og Efterforskning og medforfatter på den nye undersøgelse, sagde prøve 14321 er blevet anerkendt som værende usædvanligt for en lang tid, og først nu er vi værdsætte, hvor usædvanligt, det virkelig er. Pakket inden for denne lunar klippestykker er en 2-gram felsite clast—finkornet vulkansk sten, der indeholder felsite fragmenter, herunder kvarts, feldspat, og zircon. Disse materialer er almindeligt forekommende på Jorden, men er meget sjældent på Månen. Og ja, en kemisk analyse af den prøve, der antyder, at der dannes under terrestriske, snarere end månens, betingelser.
“Det, vi gjorde, var at bruge sammensætningen af mineraler i fragmentet for at vise det, der er dannet under betingelser, som kun forekommer på Jorden,” Robinson fortalte Gizmodo. “For eksempel sammensætningen af visse mineraler, der er følsomme over for temperatur og tryk, og de indeholder mere eller mindre af forskellige elementer, hvis de crystalize i varm eller kold, og/eller dyb eller overfladisk miljøer. Andre mineraler, kan det angives, om den sten, der dannes i tilstedeværelsen af masser af ilt, eller i en meget iltfattige miljø. Vores data viser, at dette fragment, der dannes i en højere pres, mere ilt-rige, og lavere temperatur miljø, end det sker på Månen. I det væsentlige, det måtte komme fra en Jord-lignende miljø.”
Det er klart, Månen lige er sket for at have en Jord-lignende miljø ved siden af døren i form af Jorden. At en gammel asteroide strejke kunne have kastet bidder af jordbaserede snavs ind i rummet og på Månens overflade er ikke en latterlig idé. Tilbage i Hadean, asteroider regelmæssigt produceret kratere tusinder af kilometer i diameter. Virkningerne af denne størrelsesorden var i stand til at trække ud af materialer fra dybt under Jordens overflade. Den tilsyneladende terrestriske fragment fundet inden for Big Bertha dannet omkring 20 km (12 miles) under Jordens overflade,—en dybde, der ikke uden for rækkevidde for disse gamle asteroider.
Kunstnerens afbildning af en asteroide-voldsramte Jorden under Hadean. Billede: Simone Marchi
En anden mulighed, ifølge ny forskning, er, at fragmentet krystallinsk på Månen. Men for at dette kan ske, det materiale, der skulle have dannet dybt inde i Månen, nær månens kappe, og der er ingen god grund til det, for at nå frem til overfladen. Den mere simple forklaring, siger forskerne, er, at det kom fra Jorden.
Tale af månens overflade, forekommer det overraskende, at Apollo astronauterne var i stand til at finde denne klippestykker så nemt. Faktisk milliarder af år med støt akkumulere lunar dust, kendt som regolith, bør have utydelige spor af denne sten. Men som Robinson forklaret, Big Bertha var dækket af regolith, bare ikke nok til at begrave den helt. For at forklare sin tilstedeværelse på månens overflade, sagde hun klippestykker engang var begravet, men det vendte tilbage til overfladen efter en virkning, som dannede Kegle-Krateret, en 1.000-fods (300 meter) krater nær Apollo 14 landingsstedet—en “meget fælles proces på Månen,” tilføjede hun.
Et fascinerende aspekt ved denne opdagelse er, at denne måne prøve af tilsyneladende terrestrisk oprindelse er virkelig gammel. Ved en anslået 4 millioner til 4,1 milliarder år gamle, de terrestriske zircon mineral, der er fundet i prøven er nu blandt de ældste kendt for at eksistere. En Universiteter Space Research Association (USRA) pressemeddelelse gik så langt som til at proklamere det “Earth’ s ældste” rock, men det er ikke helt korrekt, da Matt Dodd, en geolog fra University College, London, forklarede.
“Den alder zircon mineral, der findes i månens prøve er citeret for circa 4.01 milliarder år gamle, hvilket gør det til et meget gammelt stykke af Jorden (hvis denne forskning er korrekt), men det er ikke den ældste,” Dodd fortalte Gizmodo. “Der er zircons på Jorden på 4,4 til 4,3 milliarder år gamle, og som kommer fra det vestlige Australien.”
Denne lille blå krystal er den ældste kendte ting på Jorden
Videnskabsfolk siger, at denne blå krystal zircon er 4,4 milliarder år gamle, hvilket gør det til det ældste kendte bid…
Læs mere Læs
Forfatterne til den nye undersøgelse, der præsenteres to muligheder for at forklare den unormale prøve: enten det, der dannes på Jorden (meget sandsynligt), eller den er dannet dybt inde i Månen (meget usandsynligt). Men i Dag, siger forskerne savnet en tredje mulighed.
“Det er, at disse usædvanlige egenskaber, som er resultatet af betydning processer på Månen, uden at det er nødvendigt for at have disse sten, der ankommer fra Jorden,” sagde han til Gizmodo. “Under dannelsen af smelter af de virkninger, betingelser, der kan opnås til at generere den usædvanlige spor element kemi af zircons, men denne mulighed er ikke behandlet af forfattere, selv om disse felsite clasts har teksturer overens med at være smelte sten, herunder smeltning og brecciation.”
Dag sagde, at hans scenarie virker mere plausibelt i forhold til den “nødvendige kæde af begivenheder af [bryde] felsite fra Jorden i meget høj effekt pres, så det kan undslippe Jordens bane, og derefter indarbejde det i et månens indvirkning smelte sten.” Den felsite clasts, sagde han, er bare om den rigtige alder til at “nogle af de tidligste nedskrevne stor indvirkning på Månen, hvilket gør en månens oprindelse mere sandsynligt.”
For forfatterne af den nye undersøgelse, denne form for pushback eller kritik er ikke uventet. Som nævnt i USRA pressemeddelelse, forskere var fuldt forudser, at indgåelse af en terrestrisk oprindelse til rock fragment vil blive kontroversielt.”
Når der nås for en kommentar, Bellucci sagde nogle af hans jævnaldrende er sandsynligt, at være skeptisk, blot fordi de prøver, der blev fundet på Månen. Men han sagde: “den bedste forklaring på vores data, der præsenteres i afhandlingen, er en terrestrisk oprindelse for clast vi analyseret,” tilføjer, at for så vidt som han og hans kolleger ved, “vi har gjort det bedste stykke arbejde, vi kunne have gjort for at bekræfte en terrestrisk oprindelse.”
Som Robinson yderligere uddybet: “Vi ved fra dynamiske beregninger, at prøver af Jorden, helt klart blev skubbet ud i løbet af virkninger og nåede Månen, men udfordringen ligger i at genkende dem,” sagde hun. “Dette er kun den første rock identificeret som et jordbaseret meteorit. Jo mere vi finder, jo bedre vil vi få ved at identificere dem!”
På trods af dagens reservationer, han sagde, at den nye undersøgelse er vigtig, fordi den understreger behovet for fremtidige missioner til at studere dannelsen af Månen.
“Gå tilbage til Månen for at forstå, hvordan det er dannet, og hvordan vores egen planet er dannet ville være et videnskabeligt løft, ligesom den AMERIKANSKE Apollo og Sovjetiske Luna-missionerne til Månen var tilbage i slutningen af 1960’erne og begyndelsen af 1970’erne,” sagde Dag. “Efter alt, som dette papir viser i 2019, er vi stadig at gøre opdagelser om Månen fra klipper, der er indsamlet 48 år siden.”
[Earth and Planetary Science Letters]
Dele Denne Historie