Nach dem Giant Impact Hypothese , das Erde-Mond-System entstand vor etwa 4,5 Milliarden Jahren, als ein marsgroßes Objekt mit der Erde kollidierte. Dieser Aufprall führte zur Freisetzung riesiger Materialmengen, die schließlich zu Erde und Mond verschmolzen. Im Laufe der Zeit entfernte sich der Mond allmählich von der Erde und nahm seine aktuelle Umlaufbahn ein.
Seitdem findet ein regelmäßiger Austausch zwischen Erde und Mond aufgrund von Einschlägen auf ihre Oberflächen statt. Laut einer aktuellen Studie ist eine Auswirkung, die während der Hadean Äon (vor ungefähr 4 Milliarden Jahren) könnte für das Senden der Erde verantwortlich gewesen sein älteste Gesteinsprobe zum Mond, wo es von den Apollo 14 Astronauten.
Die Studie, die kürzlich in der Zeitschrift erschienen ist Briefe zur Erd- und Planetenwissenschaft , wurde angeführt von Jeremy Bellucci von der Schwedisches Naturkundemuseum , und schlossen Mitglieder aus der Mond- und Planeteninstitut (LPI), mehrere Universitäten und die Zentrum für Mondforschung und -forschung (CLSE), das Teil des NASA-Programms ist Virtuelles Institut zur Erforschung von Sonnensystemen .
Diese Entdeckung wurde möglich dank einer neuen Technik, die das Studienteam entwickelt hat, um Impaktorfragmente im Mondregolith zu lokalisieren. Die Entwicklung dieser Technik veranlasste Dr. David A. Kring – den leitenden Forscher am CLSE und einen Wissenschaftler der University Space Research Association (USRA) am LPI – dazu, sie herauszufordern, ein Stück Erde auf dem Mond zu lokalisieren.
Die resultierende Untersuchung führte dazu, dass sie ein 2 g (0,07 oz) schweres Gesteinsfragment aus Quarz, Feldspat und Zirkon fanden. Gesteine dieser Art kommen häufig auf der Erde vor, sind aber auf dem Mond sehr ungewöhnlich. Darüber hinaus ergab eine chemische Analyse, dass das Gestein während des Hadeans in einem oxidierten System und bei Temperaturen kristallisierte, die mit der Erde übereinstimmten; und nicht der Mond, der zu dieser Zeit höhere Temperaturen aufwies.
Wie Dr. Kring in einem kürzlich erschienenen LPI Pressemitteilung :
„Es ist ein außergewöhnlicher Fund, der hilft, ein besseres Bild von der frühen Erde und dem Bombardement zu zeichnen, das unseren Planeten zu Beginn des Lebens veränderte.“
Basierend auf ihrer Analyse kam das Team zu dem Schluss, dass das Gestein im Hadean-Äon gebildet wurde und von der Erde abgeschossen wurde, als ein großer Asteroid oder Komet auf die Oberfläche aufschlug. Dieser Einschlag hätte Material in den Weltraum geschleudert, wo es mit der Mondoberfläche kollidierte, die zu diesem Zeitpunkt dreimal näher an der Erde war. Schließlich vermischte sich dieses felsige Material mit Mondregolith, um eine einzige Probe zu bilden.
Der Mond war viel näherdasErde als heute, als das Gesteinsfragment produziert und bei einem großen Einschlagsereignis von der Erde auf den Mond geschleudert wurde. Bildnachweis: LPI/David A. Kring.
Auch über die Geschichte des Probegesteins konnte das Team aus der Analyse viel lernen. Zum einen kamen sie zu dem Schluss, dass das Gestein in einer Tiefe von etwa 20 km (12,4 Meilen) unter der Erdoberfläche zwischen 4,0 und 4,0 kristallisierte. und vor 4,1 Milliarden Jahren und wurde dann von einem oder mehreren großen Einschlagsereignissen ausgegraben, die es in den cis-Mondraum schickten.
Dies steht im Einklang mit früheren Untersuchungen des Teams, die gezeigt haben, wie sich die Auswirkungen in diesem Zeitraum – d Spätes schweres Bombardement (die vor ungefähr 4,1 bis 3,8 Milliarden Jahren stattfand) – produzierten Krater mit einem Durchmesser von Tausenden von Kilometern, mehr als genug, um Material aus einer Tiefe von 20 km (12,4 Meilen) in den Weltraum zu schleudern.
Sie stellten außerdem fest, dass mehrere andere Einschlagsereignisse ihn beeinflussten, sobald er die Mondoberfläche erreichte. Einer von ihnen ließ die Probe vor etwa 3,9 Milliarden Jahren teilweise schmelzen und könnte sie unter der Oberfläche begraben haben. Danach war der Mond kleineren und selteneren Einschlägen ausgesetzt und verlieh ihm die pockennarbige Oberfläche, die er heute hat.
Das letzte Einschlagereignis, das diese Probe beeinflusste, ereignete sich vor etwa 26 Millionen Jahren, während der paläogenen Periode auf der Erde. Dieser Aufprall erzeugte den Durchmesser von 340 m (1082 ft) Kegelkrater und grub das Probegestein zurück auf die Mondoberfläche. Dieser Krater war der Landeplatz derApollo 14Mission im Jahr 1971, bei der die Astronauten der Mission Gesteinsproben erhielten, um sie zur Untersuchung auf die Erde zu bringen (einschließlich des Erdgesteins).
Künstlerische Darstellung der späten schweren Bombardierung, die ca. Vor 4,1 bis 3,6 Milliarden Jahren. Bildnachweis: NASA
Das Forschungsteam räumt ein, dass die Probe möglicherweise auf dem Mond kristallisiert hat. Dies würde jedoch Bedingungen erfordern, die noch in allen bisher erhaltenen Mondproben beobachtet wurden. Zum Beispiel hätte die Probe sehr tief im Inneren des Mondmantels kristallisieren müssen. Darüber hinaus wird angenommen, dass die Zusammensetzung des Mondes in diesen Tiefen ganz anders ist als die, die im Probengestein beobachtet wurde.
Daher ist die einfachste Erklärung, dass es sich um ein terrestrisches Gestein handelt, das auf den Mond gelandet ist, ein Befund, der wahrscheinlich einige Kontroversen auslösen wird. Dies ist unvermeidlich, da dies die erste Hadean-Probe dieser Art ist, die gefunden wurde, und der Ort ihrer Entdeckung wird wahrscheinlich auch den Ungläubigkeitsfaktor erhöhen.
Kring geht jedoch davon aus, dass weitere Proben gefunden werden, da Hadean-Gesteine wahrscheinlich während des späten schweren Bombardements die Mondoberfläche gespickt haben. Wenn bemannte Missionen im kommenden Jahrzehnt beginnen, zum Mond zu reisen, werden sie vielleicht auf weitere der ältesten Gesteinsproben der Erde stoßen.
Die Forschung wurde durch die Unterstützung der NASA ermöglicht Virtuelles Institut zur Erforschung von Sonnensystemen (SSERVI) im Rahmen eines Joint Ventures zwischen dem LPI und dem Johnson Space Center der NASA.
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