Brutalne narodziny Księżyca. Skała zdradza przeszłość satelity

Ponad pół wieku po tym, jak astronauci misji Apollo 17 przywieźli na Ziemię próbki księżycowych skał, naukowcy wciąż odkrywają w nich nowe tajemnice.

W grudniu 1972 r., podczas ostatniej misji księżycowej Apollo 17, astronauci Eugene Cernan i Harrison Schmitt spędzili na powierzchni Księżyca ponad 75 godzin. Zebrali w tym czasie ponad 110 kg próbek skał, pyłu i fragmentów gruntu. Wśród nich znalazły się próbki wydobyte z powierzchni Księżyca w dolinie Taurus-Littrow. To właśnie te skały, zamknięte przez dekady w specjalnych, hermetycznych pojemnikach NASA, ponownie trafiły pod mikroskop naukowców.

Niektóre z tych próbek nigdy wcześniej nie były otwierane. NASA celowo je zapieczętowała, by zostawić coś dla przyszłych pokoleń badaczy w czasach, gdy nauka i technologia pozwolą na lepszą analizę. I ten moment właśnie nadszedł.

Kapsuła czasu z innego świata

Zespół naukowców kierowany przez Jamesa W. Dottina III z Brown University przeanalizował skład chemiczny próbek z doliny Taurus-Littrow, używając techniki, o której w latach 70. nikt choćby nie słyszał: spektrometrii mas jonów wtórnych (SIMS). To bardzo precyzyjna metoda pozwalająca mierzyć proporcje różnych izotopów w próbce, czyli swoiste „odciski palców” pierwiastków.

Próbka księżycowa o numerze 73001 z misji Apollo 17 wyjmowana z tuby po raz pierwszy od momentu pobrania jej przez astronautów misji Apollo w grudniu 1972 r. Źródło: NASA/Robert Markowitz

Dottin i jego zespół skupili się na izotopach siarki (S). Na Ziemi stosunek tych izotopów jest bardzo dobrze znany, dlatego badacze spodziewali się, iż w księżycowych skałach będzie podobnie. A jednak odkryli coś zupełnie innego: skały z Księżyca zawierały znacznie mniej izotopu siarki-33 niż jakiekolwiek znane próbki ziemskie.

Badacz był mocno zaskoczony widząc, iż stosunki izotopów tak bardzo różnią się od tych na Ziemi. Moją pierwszą myślą było: O rany, to nie może być prawda – powiedział Dottin.

Księżyc przez cały czas ma przed nami tajemnice

Różnice w składzie izotopowym mogą wskazywać na coś bardzo ważnego: Księżyc może być zbudowany z materiału z zupełnie innego ciała niebieskiego.

Według jednej z najbardziej akceptowanych teorii, około 4,5 mld lat temu Ziemia zderzyła się z obiektem wielkości Marsa, nazwanym przez naukowców Theia. Z rozgrzanego, wyrzuconego w kosmos materiału powstał nasz Księżyc.

Odkrycie Dottina może być więc pierwszym chemicznym śladem potwierdzającym, iż część księżycowej materii pochodzi właśnie z Thei, obiektu, który pomógł ukształtować nasz świat. Może być choćby pierwotnym materiałem pochodzącym z płaszcza Thei.

Próbki analizowane przez Dottina pobrano z metalowego cylindra wbitego na głębokość około 60 cm w glebę księżycową przez astronautów Apollo 17. Po powrocie na Ziemię inżynierowie NASA uszczelnili tubę i zamknęli ją w komorze helowej, aby utrzymać próbkę w nienaruszonym stanie.

Więcej na Spider’s Web:

Stara próbka, nowe technologie

To niesamowite, iż skały, które astronauci zabrali ze sobą w 1972 r., dopiero dziś ujawniają swoje najciekawsze sekrety. To przypomnienie, iż nauka nie starzeje się, ale dojrzewa razem z technologią.

Odkrycia takie jak to pokazują (badania opublikowano w magazynie JGR: Planets), iż próbki przywiezione przez astronautów Apolla 17 to prawdziwa skarbnica wiedzy, z której wciąż jeszcze wszystkiego nie wydobyliśmy. Każdy nowy eksperyment, każda nowa metoda badawcza, może ujawnić kolejny rozdział historii powstania Układu Słonecznego.