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 recogido 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 creía anteriormente.

Después de aterrizar en la Luna el 11 de diciembre de 1972, los astronautas de la NASA Eugene Cernan y Harrison Schmitt recogieron rocas y polvo de la superficie lunar. Un nuevo análisis de esa muestra detectó cristales de circón y los fechó en 4.460 millones de años. Estimaciones anteriores sitúan a la Luna, formada por una colisión celeste masiva, con 4.425 millones de años.

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

“Estos cristales son los sólidos más antiguos conocidos que se formaron después del impacto gigante. Y como sabemos la edad de estos cristales, sirven como ancla para la cronología lunar”, dijo el autor principal del estudio, Philipp Heck, curador de meteoritos y estudios polares Robert A. Pritzker en el Museo Field de Historia Natural de Chicago, en una declaración.

Los primeros días de nuestro sistema solar (cuando la Tierra todavía se estaba formando y creciendo en tamaño) fueron caóticos, con cuerpos rocosos que a menudo chocaban en el espacio. Durante ese tiempo, hace más de 4 mil millones de años, un objeto del tamaño de Marte se estrelló contra la Tierra, arrojando un gran trozo de roca que se convirtió en la Luna, según los investigadores. Pero los científicos han luchado por fechar con precisión este evento crucial.

La energía del impacto del objeto del tamaño de Marte al golpear la Tierra derritió la roca que luego formaría la superficie de la Luna.

“Cuando la superficie se fundía así, los cristales de circón no podían formarse ni sobrevivir. Así que todos los cristales en la superficie de la Luna deben haberse formado después de que este océano de magma lunar se enfrió”, 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.

«De lo contrario, se habrían derretido y sus firmas químicas se habrían borrado».

Una investigación anterior realizada por el coautor del estudio Bidong Zhang, asistente de investigación en el departamento de Ciencias Terrestres, Planetarias y Espaciales de la Universidad de California en Los Ángeles, había sugerido que determinar la edad de los cristales dentro del polvo lunar podría revelar la edad real del luna como BUENO.

Zhang y la coautora Audrey Bouvier, profesora de planetología experimental en la Universidad de Bayreuth en Alemania, recurrieron a Heck y a la autora principal del estudio, Jennika Greer, investigadora asociada en ciencias de la Tierra en la Universidad de Glasgow, para brindar una visión a nanoescala de cristales utilizando una técnica avanzada para determinar su composición química y determinar la edad de la luna.

Esta investigación marca el primer uso del método analítico de datación de cristales con 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 con sonda atómica, comenzamos afilando un trozo de muestra lunar hasta darle una punta muy afilada, utilizando un microscopio de haz de iones enfocado, casi como un sacapuntas muy sofisticado», dijo Greer, quien era estudiante de posgrado en el Museo Field. . y la Universidad de Chicago cuando trabajó en el estudio. “Luego, utilizamos láseres ultravioleta para evaporar 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».

El análisis mostró cuántos átomos de uranio dentro de los cristales de circón han sufrido desintegración radiactiva. Los elementos pueden transformarse si sus átomos contienen una configuración inestable de protones y neutrones, provocando su desintegración, como ocurre con la desintegración del uranio en plomo. Al rastrear la duración de 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, siendo el paso del tiempo indicado por la acumulación de arena en el bulbo inferior. La datación radiométrica funciona de manera similar contando el número de átomos padres y el número de átomos hijos en los que se han transformado. Por tanto, el paso del tiempo se puede calcular porque se conoce el ritmo de transformación.»

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

«Es sorprendente poder tener pruebas de que la roca que estás sosteniendo es la parte más antigua de la Luna que hemos encontrado hasta ahora», dijo Greer. “Es un ancla para muchas preguntas sobre la Tierra. Cuando sabes la antigüedad de algo, puedes comprender mejor qué le sucedió en su historia.

Aunque las muestras lunares fueron traídas a la Tierra hace más de 50 años, llevó tiempo desarrollar la tecnología necesaria para realizar un análisis tan detallado de los cristales. Por eso la NASA esperó abre algunas de las muestras prístinas recopilados durante la era Apolo hasta los últimos años, lo que permite conocer mejor el satélite 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, es la razón por la que el día tiene 24 horas, es la razón por la que tenemos mareas. Sin la Luna, la vida en la Tierra sería diferente. Es una parte de nuestro sistema natural que queremos comprender mejor, y nuestro estudio proporciona una pequeña pieza del rompecabezas del panorama completo».