Decennia lang waren wetenschappers van mening dat de maan, de enige natuurlijke satelliet van de aarde, vierenhalf miljard jaar oud was. Volgens deze theorie is de maan ontstaan uit een vurige ramp veroorzaakt door een botsing tussen de aarde en een object van Mars-formaat (genaamd Theia), ongeveer 100 miljoen jaar na de vorming van de oorspronkelijke aarde.
Maar volgens een nieuwe studie door onderzoekers van UCLA (die enkele van de Apollo Moon Rocks opnieuw hebben onderzocht), zijn deze schattingen mogelijk met ongeveer 40 tot 140 miljoen jaar uitgesteld. Deze bevindingen zijn verre van het simpelweg aanpassen van onze ideeën over de juiste leeftijd van de maan, maar zijn ook van cruciaal belang voor ons begrip van het zonnestelsel en de vorming en evolutie van zijn rotsachtige planeten.
Deze studie, getiteld "Vroege vorming van de maan 4,51 miljard jaar geleden", werd onlangs in het tijdschrift gepubliceerd Wetenschappelijke vooruitgang. Onder leiding van Melanie Barboni - een professor van de afdeling Aarde, Planetaire en Ruimtewetenschappen van de UCLA - voerde het onderzoeksteam uraniumlood datering uit op fragmenten van de maanstenen die door de Apollo 14-astronauten waren teruggebracht.
Deze fragmenten waren van een verbinding die bekend staat als zirkoon, een soort silicaatmineraal dat sporen van radioactieve elementen bevat (zoals uranium, thorium en lutetium). Kevin McKeegan, een UCLA-professor in geochemie en cosmochemie en medeauteur van de studie, legde uit: 'Zirkonen zijn de beste klokken van de natuur. Ze zijn het beste mineraal om de geologische geschiedenis te behouden en te onthullen waar ze vandaan komen. '
Door het radioactieve verval van deze elementen te onderzoeken en te corrigeren voor blootstelling aan kosmische straling, kon het onderzoeksteam zeer nauwkeurige schattingen krijgen van de leeftijden van zirkoonfragmenten. Met behulp van een van de massaspectrometers van UCLA konden ze de snelheid meten waarmee de afzettingen van uranium in de zirkoon in lood veranderden en de afzettingen van lutetium in hafnium veranderden.
Uiteindelijk gaven hun gegevens aan dat de maan ongeveer 4,51 miljard jaar geleden is gevormd, wat zijn geboorte plaatst binnen de eerste 60 miljoen jaar van het zonnestelsel of zo. Eerder was het dateren van maanstenen moeilijk, vooral omdat de meeste fragmenten fragmenten van veel verschillende soorten rotsen bevatten, en deze monsters waren waarschijnlijk besmet door de effecten van meerdere inslagen.
Barboni en haar team konden echter acht zirkonen onderzoeken die in goede staat waren. Wat nog belangrijker is, wordt aangenomen dat deze silicaatafzettingen zich kort na de botsing tussen de aarde en Theia hebben gevormd, toen de maan nog een niet-gestolde massa was die bedekt was met magma-oceanen. Terwijl deze oceanen geleidelijk afkoelden, werd het lichaam van de maan onderscheiden tussen de korst, mantel en kern.
Omdat tijdens de eerste magma-oceaan zirkoonmineralen werden gevormd, gaat de uranium-looddatering helemaal terug tot een tijd voordat de maan een gestolde massa werd. Zoals Edward Young, een UCLA-professor in geochemie en cosmochemie en co-auteur van de studie, het verwoordde: “Mélanie was heel slim in het uitzoeken van de werkelijke leeftijd van de maan die teruggaat tot zijn voorgeschiedenis voordat hij stolde, niet tot zijn stolling . '
Deze bevindingen hebben niet alleen de leeftijd van de maan met een hoge mate van nauwkeurigheid bepaald (en voor het eerst), het heeft ook implicaties voor ons begrip van wanneer en hoe rotsachtige vlakken zich in het zonnestelsel hebben gevormd. Door nauwkeurige data te plaatsen over wanneer bepaalde lichamen zijn gevormd, kunnen we de context begrijpen welke ze vormden, wat ook helpt om te bepalen welke mechanismen erbij betrokken waren.
En dit was slechts de eerste openbaring van het onderzoeksteam, dat hoopt de zirkoonfragmenten verder te bestuderen om te zien wat ze kunnen leren over de vroege geschiedenis van de maan.
