Vi trodde att vi visste allt som fanns att veta om vår måne, men nya undersökningar av dess vulkaniska ursprung får forskare att ta en ny titt på hur vår närmaste astronomiska granne bildades – och dess ålder. Om du gillar lite galenskap i ditt liv, gå in och läs mer...
Ett team av forskare ledda av Carnegies Erik Hauri har varit upptagna med att studera sju små Apollo 17 returprover med en toppmodern NanoSIMS 50L jonmikrosond. Dessa små bitar av månens 'bevis' är fragment av månmagma som innehåller kristaller som kallas 'smältinneslutningar'. Dessa kristaller med hög titanhalt var en gång en del av vulkaniska glaspärlor som kastades ut i explosiva vulkanutbrott. Den coola delen är att dessa smältinneslutningar som hostades upp från månens djup för evigheter sedan gav en upptäckt – magman som fångas i kristaller visar hundra gånger mer vatten än man en gång trodde.
'I motsats till de flesta vulkaniska avlagringar är smältinneslutningarna inneslutna i kristaller som förhindrar att vatten och andra flyktiga ämnen läcker ut under utbrottet. Dessa prover ger det bästa fönstret vi har till mängden vatten i månens inre, säger James Van Orman från Case Western Reserve University, en medlem av forskarteamet. Tidningens författare är Hauri; Thomas Weinreich, Alberto Saal och Malcolm Rutherford från Brown University; och Van Orman.
Som meteoritfans väl vet är vatteninnehållet allt och det inre solsystemet saknade nästan det och andra flyktiga element under tidig bildning. Tidigare månstudier visar ett ännu lägre innehåll, vilket stöder teorin om jätteimpaktorer – en teori som mycket väl kan behöva omprövas. Nya rön pekar också på behovet av fler prover från andra solsystemkroppar.
'Vatten spelar en avgörande roll för att bestämma det tektoniska beteendet hos planetariska ytor, smältpunkten för planetariska interiörer och platsen och utbrottsstilen för planetariska vulkaner', säger Hauri, en geokemist vid Carnegies Department of Terrestrial Magnetism (DTM). 'Vi kan inte föreställa oss någon provtyp som skulle vara viktigare att återvända till jorden än dessa vulkaniska glasprover som utstöts av explosiv vulkanism, som har kartlagts inte bara på månen utan i hela det inre solsystemet.'
Men detta är inte första gången för Saal. För tre år sedan rapporterade samma team de första bevisen för närvaron av vatten i månens vulkaniska glas. Med hjälp av modellering kunde de teoretisera hur mycket vatten som fanns i magman innan utbrottet. Från dessa resultat hittade Weinreich, en student vid Brown University, smältinneslutningarna. Detta gjorde det möjligt för teamet att mäta koncentrationen av vatten i magman före utbrottet och uppskatta mängden vatten i månens inre.
'Kunden', sa Saal, 'är att vi 2008 sa att det primitiva vatteninnehållet i månens magma borde likna vatteninnehållet i lavor som kommer från jordens utarmade övre mantel. Nu har vi bevisat att det verkligen är fallet.'
Naturligtvis kan detta också innebära att man ändrar vetenskapliga tankar om var avlagringar av månens polis har sitt ursprung. Aktuell teori tyder på att de är produkten av kometer och meteoroider – men kanske kan de också vara magmarelaterade. Det är en fascinerande studie som också kan hjälpa oss att förstå egenskaperna hos andra planetariska kroppar.
Men magman slutar inte där...
Enligt ny forskning från ett team som inkluderar Carnegies Richard Carlson och tidigare Carnegie-kollegan Maud Boyet, kan magmaprover också avslöja en yngre måne. Med utgångspunkt från teorin om jätteimpaktorer undersöks prover av en bergart som kallas ferroanortosit eller FAN. FAN, som tros vara den äldsta av månens jordskorpa, kan vara så gammal som 4,36 miljarder år – en siffra som är mycket yngre än tidigare månberäkningar. Med hjälp av isotoper av grundämnena bly och neodym analyserade teamet proverna för konsekventa åldrar från flera isotopdateringstekniker.
'Den utomordentligt unga åldern för detta månprov betyder antingen att månen stelnade betydligt senare än tidigare uppskattningar, eller att vi måste ändra hela vår förståelse av månens geokemiska historia,' sa Carlson.
Vad betyder allt detta? Tack vare vår förståelse för de äldsta terrestra mineralerna, såsom zirkoner från västra Australien, kan vi härleda att månskorpan kan ha utvecklats samtidigt som jordens … en tid som kan datera tillbaka till en gigantisk påverkan. 'Jordens måne är det arketypiska exemplet på denna typ av differentiering.' säger laget. 'Bevis för ett månmagmahav härrör till stor del från den utbredda spridningen, sammansättningen och mineralogiska egenskaperna och forntida tidsåldrar som härleddes för ferroananortosit (FAN) svit av månskorpsbergarter.'
Nästa gång du observerar månen, kom ihåg ... hon är lite yngre än du trodde!
Ursprunglig nyhetskälla: Carnegie Science News och Science Daily .