Новое исследование показало, что Луна как минимум на 40 миллионов лет старше, чем считалось ранее. Учёные подтвердили минимальный возраст нашего космического компаньона путём повторного анализа образцов пород, отобранных астронавтами миссии NASA Apollo 17 в 1972 году.
Хотя США удалось достичь земного спутника более 50 лет назад, на протяжении многих десятилетий в распоряжении учёных не было инструментов, которые позволили бы проанализировать полученные образцы на предмет их возраста и быть уверенными в результатах. Потому NASA с 1970-х годов хранит фрагменты лунной породы в надежде, что рано или поздно такие инструменты всё же появятся и позволят нам раскрыть новые тайны Луны. С начала XXI века исследователи предпринимали несколько попыток изучения образцов. В частности, интерес для учёных представляют кристаллы циркона – микроскопических фрагментов породы, сформировавшихся в условиях экстремального давления и температуры. На Земле такие кристаллы используют для датирования космических событий и образования соответствующих им ударных кратеров.
Согласно общепринятой теории гигантского столкновения, Луна сформировалась в результате космической катастрофы глобальных масштабов – вследствие столкновения молодой Земли с гипотетической планетой под названием Тейя. Считается, что некогда планета, имевшая сходный с Марсом размер, сошла с орбиты и врезалась в Землю по касательной. В результате этого космического ДТП часть силикатных мантий и магма обеих участниц события были выброшены в космос, образовав там новое космическое тело. По мнению учёных, после такого события новорождённая Луна была покрыта океаном магмы, сформировавшимся вследствие чрезвычайно высоэнергетичного столкновения планет. Кристаллы циркона в таких условиях могли сформироваться лишь после его полного остывания.
Первая попытка оценить возраст кристаллов циркона была предпринята в 2009 году. Тогда исследователи посчитали, что подобные породы могли сформироваться не ранее, чем 4,42 млрд лет назад. В 2021 году учёные повторно проанализировали образцы, собранные в рамках миссии Apollo 17, уделив особое внимание степени распада различных изотопов урана и свинца во внешних слоях кристаллов. Сперва они пришли к выводу, что возраст образцов составляет до 4,46 млрд лет, однако позже усомнились в собственных методах датирования и согласились с датированием своих предшественников. В рамках нового исследования международная команда учёных вновь вернулась к изучению лунного циркона. Помимо степени распада изотопов, эксперты уделили внимание тому, как именно в толще кристаллов располагались атомы свинца. В итоге они подтвердили оригинальные предположения команды исследования 2021 года о том, что собранные астронавтами образцы циркона образовались 4,46 млрд лет назад.
По словам ведущего автора исследования, планетолога Филиппа Хека из Университета Чикаго, его команда уверена в результатах датирования кристаллов циркона. Впрочем, эта информация всё же не даёт однозначного ответа о возрасте Луны. Согласно общепринятой позиции, возраст Земли оценивает в 4,54 млрд лет. Исходя из итогов нового исследования, лунный циркон сформировался примерно через 80 млн лет после образования нашей планеты. Однако, как мы упомянули ранее, для этого океан магмы, окружавший новорождённое космическое тело, должен был полностью застыть, а значит само столкновение, в результате которого появилась Луна, произошло гораздо раньше. В ходе одного из исследований в 2017 году учёные создали компьютерную модель гигантского столкновения для установки временных рамок периода остывания магматического океана. С учётом этих данных можно предположить, что встреча Земли и Тейи состоялась примерно 4,51 млрд лет назад.
Стоит отметить, что наше понимание обстоятельств геологической эволюции и истории Луны меняется и расширяется с каждым открытием. К примеру, в ноябре 2022 года китайский луноход Чанъэ-5 обнаружил свидетельства извержения вулкана, которое произошло примерно 2 млрд лет назад, тем самым расширив рамки вулканической активности нашего спутника на целый миллиард лет. На волне повышения интереса к земному спутнику и запуска множества новых проектов по его исследованию совершенно не исключено, что в будущем возраст и обстоятельства рождения Луны будут пересмотрены – и вероятно, далеко не единожды.