Inscreva-se no boletim científico da Wonder Theory da CNN. Explore o universo com notícias de descobertas fascinantes, avanços científicos e muito mais.

CNN
–

A poeira lunar recolhida pelos astronautas da Apollo 17 na década de 1970 revelou que a Lua é 40 milhões de anos mais velha do que se pensava anteriormente.

Depois de pousar na Lua em 11 de dezembro de 1972, os astronautas da NASA Eugene Cernan e Harrison Schmidt coletaram rochas e poeira da superfície lunar. Uma nova análise dessa amostra revelou cristais de zircão e datou a sua idade em 4,46 mil milhões de anos. Estimativas anteriores indicam que a idade da Lua, que se formou como resultado de uma enorme colisão celestial, é de 4,425 bilhões de anos.

Os resultados foram publicados segunda-feira na revista Cartas de Perspectivas Geoquímicas.

“Esses cristais são os sólidos mais antigos conhecidos que se formaram após um impacto gigante. Porque sabemos a idade desses cristais”, disse Philip Heck, autor sênior do estudo, e Robert A. Pritzker, curador do Departamento de Meteoritos e Estudos Polares do Field Museum of Natural History, em Chicago, disse em um relatório. Ele serve como uma âncora para a cronologia lunar.” Uma declaração.

Os primeiros dias do nosso sistema solar – quando a Terra ainda estava em formação e crescendo em tamanho – eram caóticos e objetos rochosos frequentemente colidiam no espaço. Durante esse período, há mais de 4 mil milhões de anos, um objeto do tamanho de Marte colidiu com a Terra, ejetando um grande pedaço de rocha que se tornou a Lua, segundo os investigadores. Mas os estudiosos têm lutado para datar com precisão este evento crucial.

A energia da colisão de um objeto do tamanho de Marte com a Terra derreteu as rochas que eventualmente formariam a superfície da Lua.

“Quando a superfície foi fundida desta forma, os cristais de zircão não foram capazes de se formar e sobreviver”, disse Heck, que também é diretor sênior do Centro de Pesquisa Integrativa Negaunee do museu e professor do Departamento de Ciências Geofísicas da Universidade. de Chicago.”Foi formado depois que o oceano de magma lunar esfriou.”

“Caso contrário, eles teriam derretido e sua assinatura química seria apagada.”

Pesquisas anteriores do coautor do estudo Bidong Zhang, pesquisador associado do Departamento de Ciências da Terra, Planetárias e Espaciais da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, sugeriram que a determinação da idade dos cristais na poeira lunar pode revelar a idade real da Lua. , bem.

Zhang e sua colega Audrey Bouvier, professora de ciência planetária experimental na Universidade de Bayreuth, na Alemanha, abordaram Heck e a principal autora do estudo, Jennika Greer, pesquisadora associada em geociências da Universidade de Glasgow, para dar uma olhada em nanoescala nos cristais usando uma técnica avançada. Para determinar sua composição química e determinar a idade da lua.

Esta pesquisa representa o primeiro uso do método analítico para datar cristais usando tomografia de sonda atômica e foi conduzida com instrumentos da Northwestern University em Evanston, Illinois, segundo os autores do estudo.

“Na tomografia por sonda atômica, começamos afiando um pedaço da amostra lunar até ficar com uma ponta bem afiada, usando um microscópio de feixe de íons focado, quase como um apontador de lápis muito sofisticado”, disse Greer, que era candidato a doutorado no Field Museum. . e a Universidade de Chicago quando trabalhei no estudo. “Depois utilizamos lasers ultravioleta para vaporizar átomos da superfície dessa ponta. Os átomos viajam através de um espectrómetro de massa, e a rapidez com que se movem diz-nos quão pesados ​​são, o que por sua vez nos diz de que são feitos esses átomos.”

A análise mostrou o número de átomos de urânio presentes no interior dos cristais de zircão que foram submetidos ao decaimento radioativo. Os elementos podem se transformar se seus átomos tiverem uma configuração instável de prótons e nêutrons, fazendo com que alguns deles decaiam, da mesma forma que o urânio decai para se tornar chumbo. Ao rastrear quanto tempo leva esse processo, os cientistas podem determinar a idade de algo comparando a proporção de átomos de urânio e chumbo.

“A datação radiométrica funciona um pouco como uma ampulheta”, disse Heck. “Em uma ampulheta, a areia flui de um bulbo de vidro para outro, com a passagem do tempo indicada pelo acúmulo de areia no bulbo inferior. A datação radioativa funciona de forma semelhante, contando o número de átomos pais e o número de átomos filhos que eles transformaram A passagem do tempo pode então ser calculada porque a taxa de transformação é conhecida.

A equipa de investigação utilizou isótopos de chumbo encontrados na amostra de poeira lunar para determinar que os cristais tinham 4,46 mil milhões de anos, indicando que a Lua devia ter pelo menos essa idade.

“É incrível poder obter evidências de que a rocha que contém é a parte mais antiga da Lua que já descobrimos”, disse Greer. “É um ponto de ligação para muitas questões sobre a Terra. Quando você sabe a idade de algo, pode entender melhor o que aconteceu com ele em sua história.”

Embora amostras lunares tenham sido devolvidas à Terra há mais de 50 anos, demorou muito tempo para desenvolver a tecnologia necessária para realizar análises tão detalhadas dos cristais. É por isso que a NASA esperou Descubra alguns espécimes imaculados Eles foram coletados durante a era Apollo até anos recentes, permitindo maiores informações sobre a lua natural do nosso planeta usando os métodos mais avançados.

“A lua é um parceiro importante no nosso sistema planetário”, disse Heck. “Ele estabiliza o eixo de rotação da Terra, e é por isso que o dia tem 24 horas e porque temos marés. Se não fosse pela Lua, a vida na Terra seria diferente. Faz parte do nosso sistema natural que nós queremos entender melhor, e nosso estudo fornece uma pequena peça do quebra-cabeça desse quadro completo.