Las muestras del Apolo 17 revelan que la Luna es 40 millones de años más antigua de lo que se pensaba

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El polvo lunar recolectado por los astronautas del Apolo 17 en la década de 1970 reveló que la Luna es 40 millones de años más antigua de lo que se pensaba anteriormente.

Después de aterrizar en la luna el 11 de diciembre de 1972, los astronautas de la NASA Eugene Cernan y Harrison Schmidt recogieron rocas y polvo de la superficie lunar. Un nuevo análisis de esa muestra reveló cristales de circón y fechó su edad en 4.460 millones de años. Estimaciones anteriores indican que la edad de la Luna, que se formó como resultado de una colisión celeste masiva, es de 4.425 millones de años.

Los resultados fueron publicados el lunes en la revista. Cartas de perspectivas geoquímicas.

«Estos cristales son los sólidos más antiguos conocidos que se formaron después de un impacto gigante. Porque conocemos la edad de estos cristales», dijeron Philip Heck, autor principal del estudio, y Robert A. Pritzker, curador del Departamento de Meteoritos y Estudios Polares de la «Sirve como ancla para la cronología lunar», dijo en un informe el Museo Field de Historia Natural de Chicago.

Los primeros días de nuestro sistema solar, cuando la Tierra todavía se estaba formando y creciendo en tamaño, fueron caóticos y los objetos rocosos a menudo chocaban en el espacio. Durante ese período, hace más de 4 mil millones de años, un objeto del tamaño de Marte chocó con la Tierra, expulsando un gran trozo de roca que se convirtió en la luna, según los investigadores. Pero los estudiosos han tenido dificultades para fechar con precisión este acontecimiento fundamental.

La energía de la colisión de un objeto del tamaño de Marte con la Tierra derritió las rocas que eventualmente formarían la superficie de la Luna.

«Cuando la superficie se fundió de esta manera, los cristales de circón no pudieron formarse ni sobrevivir», dijo Heck, quien también es director senior del Centro de Investigación Integrativa Negaunee del museo y profesor en el Departamento de Ciencias Geofísicas de la Universidad. de Chicago: «Se formó después de que el océano de magma lunar se enfriara».

«De lo contrario, se habrían derretido y su firma química se habría borrado».

Una investigación anterior realizada por el coautor del estudio Bidong Zhang, investigador asociado del Departamento de Ciencias Terrestres, Planetarias y Espaciales de la Universidad de California en Los Ángeles, sugirió que determinar la edad de los cristales dentro del polvo lunar puede revelar la edad real de la Luna. , Bueno.

Zhang y su colega Audrey Bouvier, profesora de ciencia planetaria experimental en la Universidad de Bayreuth en Alemania, se acercaron a Heck y a la autora principal del estudio, Jennika Greer, investigadora asociada en geociencias de la Universidad de Glasgow, para observar los cristales a nanoescala utilizando una técnica avanzada. Determinar su composición química y determinar la edad de la luna.

Esta investigación representa el primer uso del método analítico hasta la fecha de cristales mediante tomografía de sonda atómica y se llevó a cabo utilizando instrumentos de la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois, según los autores del estudio.

«En la tomografía de sonda atómica, comenzamos afilando un trozo de muestra lunar hasta obtener una punta muy afilada, utilizando un microscopio de haz de iones enfocado, casi como un sacapuntas muy elegante», dijo Greer, quien era candidato a doctorado en el Museo Field. . y la Universidad de Chicago cuando trabajé en el estudio. «Luego utilizamos láseres ultravioleta para vaporizar átomos de la superficie de esa punta. Los átomos viajan a través de un espectrómetro de masas, y la velocidad a la que se mueven nos dice qué tan pesados ​​son, lo que a su vez nos dice de qué están hechos esos átomos».

El análisis mostró la cantidad de átomos de uranio presentes dentro de los cristales de circón que habían sido sometidos a desintegración radiactiva. Los elementos pueden transformarse si sus átomos tienen una configuración inestable de protones y neutrones, lo que hace que algunos de ellos se desintegren, como ocurre con el uranio que se desintegra para convertirse en plomo. Al rastrear cuánto tiempo lleva este proceso, los científicos pueden determinar la edad de algo comparando la proporción de átomos de uranio y plomo.

«La datación radiométrica funciona un poco como un reloj de arena», dijo Heck. «En un reloj de arena, la arena fluye de un bulbo de vidrio a otro, con el paso del tiempo indicado por la acumulación de arena en el bulbo inferior. La datación radiactiva funciona de manera similar contando el número de átomos padres y el número de átomos hijos que han transformado Entonces se puede calcular el paso del tiempo porque se conoce la tasa de transformación.

El equipo de investigación utilizó isótopos de plomo encontrados en la muestra de polvo lunar para determinar que los cristales tenían 4.460 millones de años, lo que indica que la Luna debe tener al menos esa edad.

«Es sorprendente poder obtener evidencia de que la roca que contiene es la parte más antigua de la luna que hemos descubierto hasta ahora», dijo Greer. «Es un punto de conexión para muchas preguntas sobre la Tierra. Cuando sabes la edad de algo, puedes entender mejor lo que le sucedió en su historia».

Aunque las muestras lunares fueron devueltas a la Tierra hace más de 50 años, llevó mucho tiempo desarrollar la tecnología necesaria para realizar un análisis tan detallado de los cristales. Por eso la NASA esperó Descubre algunos especímenes prístinos Fueron recopilados durante la era Apolo hasta los últimos años, lo que permitió conocer mejor la luna natural de nuestro planeta utilizando los métodos más avanzados.

«La luna es un socio importante en nuestro sistema planetario», dijo Heck. «Estabiliza el eje de rotación de la Tierra, por eso el día tiene 24 horas y hay mareas. Si no fuera por la Luna, la vida en la Tierra sería diferente. Es parte de nuestro sistema natural que Queremos entender mejor, y nuestro estudio proporciona una pequeña pieza del rompecabezas en ese panorama completo.