Amostras da Apollo 17 revelam que a lua é 40 milhões de anos mais velha do que se pensava anteriormente

NASA

O geólogo e astronauta Harrison Schmidt usou uma colher de amostragem ajustável para recuperar amostras lunares durante a missão Apollo 17 em 1972.

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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 acreditava 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 encontrou cristais de zircão e datou-os de 4,46 mil milhões de anos. De acordo com estimativas anteriores, a Lua foi formada por uma enorme colisão celestial, com 4,425 bilhões de anos.

As descobertas foram publicadas na revista na segunda-feira Cartas de revisão geoquímica.

“Esses cristais são os sólidos mais antigos conhecidos que se formaram após um impacto gigante. Como sabemos a idade desses cristais, eles servem como uma âncora para a cronologia lunar”, disse Philip Heck, Robert A. Pritzker disse. Relatório.

Os primeiros dias do nosso sistema solar – quando a Terra ainda estava em formação e crescendo em tamanho – foram caóticos, com corpos rochosos caindo frequentemente no espaço. Por volta dessa altura, há 4 mil milhões de anos, um objecto do tamanho de Marte colidiu com a Terra, passando de um grande pedaço de rocha para a Lua, relatam os investigadores. Mas os cientistas têm lutado para datar com precisão este importante evento.

A energia do impacto de um objeto do tamanho de Marte atingindo a Terra derreteu a rocha que eventualmente formaria a superfície da Lua.

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“Quando a superfície derrete assim, os cristais de zircão não conseguem se formar e sobreviver. Portanto, quaisquer cristais devem ter-se formado na superfície da Lua após o arrefecimento deste oceano de magma lunar”, disse Heck, diretor sénior do Centro de Investigação Integrada Negaunee do museu e professor do Departamento de Geofísica da Universidade de Chicago.

“Caso contrário, eles teriam derretido e suas assinaturas químicas teriam sido destruídas”.

Uma pesquisa anterior de Bidong Zhang, pesquisador assistente do Departamento de Ciências da Terra, Planetárias e Espaciais da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, sugeriu que a determinação da idade dos cristais na poeira lunar poderia revelar a verdadeira idade da lua. Bom trabalho.

Zhang e a coautora Audrey Bouvier, professora de planetologia experimental na Universidade de Bayreuth, na Alemanha, abordaram Heck, pesquisador associado em geociências na Universidade de Glasgow, e a principal autora do estudo, Jenica Greer, para usar uma técnica avançada para observar cristais em nanoescala. Determine sua composição química e indique a idade da lua.

Jennica Greer/Northwestern University

Um grão de zircão lunar é mostrado ao microscópio.

A pesquisa representa a primeira aplicação do método analítico de datação de cristais por tomografia de varredura atômica e foi realizada com instrumentos da Northwestern University em Evanston, Illinois, relatam os autores do estudo.

“Na tomografia atômica, começamos afiando um pedaço da amostra lunar até ficar com uma ponta bem afiada, usando um microscópio de feixe de íons focado, como um apontador de lápis muito sofisticado”, disse Greer, pós-doutorado no Field Museum. e a Universidade de Chicago quando trabalhou em pesquisa. “Depois usamos lasers UV para vaporizar átomos da superfície dessa ponta. Os átomos viajam através de um espectrômetro de massa, e isso nos diz o quão rápido eles estão se movendo e quão pesados ​​eles são, o que nos diz do que eles são feitos.

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A análise mostra quantos átomos de urânio dentro dos cristais de zircão sofreram decaimento radioativo. Se seus átomos tiverem uma configuração instável de prótons e nêutrons, alguns deles irão decair – semelhante à forma como o urânio se transforma em 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 como uma ampulheta”, disse Heck. “Em uma ampulheta, a areia flui de um bulbo de vidro para outro, indicando que a areia se acumulou no bulbo inferior ao longo do tempo. A datação radiométrica funciona de forma semelhante, contando o número de átomos pais e o número de átomos filhos que eles substituíram. Desde o a taxa de transformação é conhecida, a passagem do tempo pode ser calculada.

A equipa de investigação utilizou isótopos de chumbo numa amostra de poeira lunar para determinar que os cristais tinham 4,46 mil milhões de anos, indicando que a própria lua deve ter pelo menos a mesma idade.

“É incrível ter evidências de que a rocha que você está segurando é o pedaço mais antigo da lua que já encontramos”, disse Greer. “Este é um ponto-chave para muitas questões sobre a Terra. Se você souber a idade de algo, poderá entender melhor o que aconteceu com ele em sua história.

Dieter Isheim/Northwestern University

A principal autora do estudo, Jennica Greer, pesquisadora associada em geociências da Universidade de Glasgow, trabalha no Centro de Tomografia de Sonda Nuclear da Northwestern University em Evanston, Illinois.

Embora as amostras lunares tenham sido devolvidas à Terra há mais de 50 anos, demorou algum tempo para desenvolver a tecnologia necessária para realizar análises detalhadas dos cristais. NASA está esperando por isso Desvende alguns modelos arcaicos Coletados durante a era Apollo até anos recentes, o uso de métodos mais avançados permite mais informações sobre o satélite natural do nosso planeta.

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“A Lua é um ator importante no nosso sistema planetário”, disse Heck. “Ela estabiliza o eixo de rotação da Terra, é a razão pela qual o dia tem 24 horas, é a razão pela qual temos marés. Sem a Lua, a vida na Terra seria diferente. Faz parte do nosso sistema natural que queremos compreender melhor, e nosso estudo é uma pequena parte de todo esse quadro, apresenta a peça do quebra-cabeça.

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