Ifølge Giant Impact Hypothesis , Jord-Måne-systemet blev skabt for omkring 4,5 milliarder år siden, da et objekt på størrelse med Mars kolliderede med Jorden. Denne påvirkning førte til frigivelsen af massive mængder materiale, der til sidst smeltede sammen og dannede Jorden og Månen. Over tid migrerede Månen gradvist væk fra Jorden og antog sin nuværende bane.
Siden da har der været regelmæssige udvekslinger mellem Jorden og Månen på grund af nedslag på deres overflader. Ifølge en nylig undersøgelse, en påvirkning, der fandt sted i løbet af Hadean Eon (for omkring 4 milliarder år siden) kan have været ansvarlig for at sende Jordens ældste prøve af sten til Månen, hvor den blev hentet af Apollo 14 astronauter.
Undersøgelsen, som for nylig udkom i tidsskriftet Earth and Planetary Science Letters , blev ledet af Jeremy Bellucci fra Svensk Naturhistorisk Museum , og omfattede medlemmer fra Lunar and Planetary Institute (LPI), flere universiteter og Center for Lunar Science and Exploration (CLSE), som er en del af NASA's Solar System Exploration Research Virtual Institute .
Denne opdagelse blev gjort mulig takket være en ny teknik udviklet af undersøgelsesholdet til at lokalisere stødfragmenter i månens regolith. Udviklingen af denne teknik fik Dr. David A. Kring – den primære efterforsker ved CLSE og en Universities Space Research Association (USRA) videnskabsmand ved LPI – til at udfordre dem til at lokalisere et stykke af Jorden på Månen.
Den resulterende undersøgelse førte til, at de fandt et 2 g (0,07 oz) fragment af sten bestående af kvarts, feldspat og zirkon. Stener af denne type findes almindeligvis på Jorden, men er meget usædvanlige på Månen. Hvad mere er, en kemisk analyse afslørede, at klippen krystalliserede i et oxideret system og ved temperaturer i overensstemmelse med Jorden under Hadean; snarere end Månen, som oplevede højere temperaturer på det tidspunkt.
Som Dr. Kring indikerede i en nylig LPI pressemeddelelse :
'Det er et ekstraordinært fund, der hjælper med at tegne et bedre billede af den tidlige Jord og bombardementet, der ændrede vores planet under livets morgen.'
Baseret på deres analyse konkluderede holdet, at klippen blev dannet i Hadean Eon og blev opsendt fra Jorden, da en stor asteroide eller komet ramte overfladen. Dette nedslag ville have kastet materiale ud i rummet, hvor det kolliderede med Månens overflade, som var tre gange tættere på Jorden på det tidspunkt. Til sidst blev dette stenede materiale blandet med månens regolit for at danne en enkelt prøve.
Månen var meget tættere pådetJorden end den er i dag, da klippefragmentet blev produceret og slynget ud fra Jorden til Månen i en stor nedslagsbegivenhed. Kredit: LPI/David A. Kring.
Holdet var også i stand til at lære en hel del om prøvestenens historie fra deres analyse. For det første konkluderede de, at klippen krystalliserede i en dybde på omkring 20 km (12,4 mi) under jordens overflade mellem 4,0. og 4,1 milliarder år siden, og blev derefter udgravet af en eller flere store nedslagsbegivenheder, der sendte den ind i cis-månerummet.
Dette er i overensstemmelse med tidligere forskning fra holdet, der viste, hvordan påvirkninger i denne periode - dvs Sen kraftigt bombardement (som fandt sted for omkring 4,1 til 3,8 milliarder år siden) – producerede kratere på tusindvis af km i diameter, mere end nok til at skubbe materiale ud fra en dybde på 20 km (12,4 mi) ud i rummet.
De fastslog endvidere, at flere andre stødhændelser påvirkede den, når den nåede månens overflade. En af dem fik prøven til delvist at smelte for omkring 3,9 milliarder år siden og kunne have begravet den under overfladen. Efter den periode blev Månen udsat for mindre og mindre hyppige nedslag og gav den den pockmarkerede overflade, den har i dag.
Den endelige nedslagsbegivenhed, der påvirkede denne prøve, fandt sted for omkring 26 millioner år siden, i Palæogen-perioden på Jorden. Dette stød gav en diameter på 340 m (1082 fod). Keglekrater og udgravede prøvestenen tilbage på månens overflade. Dette krater var landingsstedet forApollo 14mission i 1971, hvor missionsastronauterne indhentede klippeprøver for at bringe tilbage til Jorden til undersøgelse (som inkluderede jordklippen).
Kunstnerens indtryk af det sene tunge bombardement, som fandt sted ca. 4,1 til 3,6 milliarder år siden. Kredit: NASA
Forskerholdet erkender, at det er muligt, at prøven kunne have krystalliseret sig på Månen. Det ville dog kræve forhold, der endnu ikke er observeret i nogen måneprøver, der er opnået indtil videre. For eksempel ville prøven have været nødt til at krystallisere meget dybt inde i månekappen. Ydermere menes Månens sammensætning i disse dybder at være helt anderledes end hvad der er blevet observeret i prøveklippen.
Som et resultat er den enkleste forklaring, at dette er en terrestrisk klippe, der endte op på Månen, et fund, der sandsynligvis vil generere en vis kontrovers. Dette er uundgåeligt, da dette er den første Hadean-prøve af sin art, der er fundet, og stedet for dens opdagelse vil sandsynligvis også føje til vantrofaktoren.
Kring forventer dog, at der vil blive fundet flere prøver, da Hadeanske klipper sandsynligvis har præget månens overflade under det sene tunge bombardement. Måske når bemandede missioner begynder at rejse til Månen i det kommende årti, vil de finde flere af de ældste prøver af jordens sten.
Forskningen blev gjort mulig takket være støtte fra NASA's Solar System Exploration Research Virtual Institute (SSERVI) som en del af et joint venture mellem LPI og NASAs Johnson Space Center.
Yderligere læsning: LPI , Earth and Planetary Science Letters
