Формування Місяця могло відбутися набагато ближче до моменту народження Землі, ніж ми думали.
Згідно з новим аналізом, проведеним дослідниками з США, Франції та Німеччини, постійний супутник Землі міг сформуватися приблизно 4,53 мільярда років тому — на сотні мільйонів років раніше, ніж припускали раніше.
Ця нова хронологія може вирішити інші загадки Місяця, зокрема, чому на ньому менше величезних ударних басейнів, ніж очікувалося, і чому він містить менше металу порівняно із Землею. Це також може допомогти нам краще зрозуміти історію та еволюцію нашої планети, зазначає команда під керівництвом геолога Френсіса Німмо з Каліфорнійського університету в Санта-Крузі.
Основна теорія формування Місяця базується на хаотичних процесах ранньої Сонячної системи. Сонце сформувалося приблизно 4,6 мільярда років тому; на той час його оточував диск із газу та пилу, залишки власного формування, які згодом злипалися в камені, зіштовхувалися та спричиняли чимало хаосу.
Науковці вважають, що Місяць утворився після зіткнення великого об’єкта розміром з Марс із молодою Землею, яка ще залишалася гарячою та в’язкою після свого утворення. Значна кількість земної маси могла бути викинута на орбіту, де згодом злилася в Місяць.
Після свого формування Місяць, ймовірно, мав глобальний океан магми, який швидко охолов і затвердів, утворивши поверхню супутника. Виходячи з зразків місячної породи, які вважалися сформованими у цьому океані магми, вік Місяця оцінювався у 4,35 мільярда років.
Однак останні дослідження крихітних зерен місячного циркону змальовують іншу картину.
Кристали циркону є чудовим інструментом для визначення віку зразків завдяки їхній здатності включати уран і відштовхувати свинець під час формування. Радіоактивний уран у цирконі з часом розпадається на свинець із добре вивченим темпом, що дозволяє точно визначити вік кристалів.
Кристали циркону з Місяця датуються віком, значно старшим за 4,35 мільярда років. Один зразок мав вік 4,46 мільярда років, інший — 4,51 мільярда років. Це суперечить ідеї глобального океану магми, який унеможливив би утворення та збереження цирконів.
Як пояснюють дослідники, якщо Місяць сформувався раніше, а 4,35 мільярда років тому зазнав значного розплавлення кори, це вирішує проблему старіших цирконів і молодших гірських порід.
На ранніх етапах орбіта Місяця могла бути достатньо ексцентричною, щоб викликати розплавлення поверхні внаслідок приливних сил. Це могло статися приблизно 4,35 мільярда років тому, що пояснює хронологію формування та повторного розплавлення.
Ці дані вказують, що Місяць сформувався між 4,43 і 4,53 мільярда років тому. Оскільки вік Землі оцінюється у 4,54 мільярда років, це означає, що наша планета та її супутник співіснували майже весь цей час.
Ці відкриття можуть вирішити й інші питання. Наприклад, менша кількість ударних басейнів на Місяці може бути пояснена приливним розплавленням, яке стерло сліди ранніх зіткнень. Крім того, дефіцит металів на Місяці можна пояснити їхнім зануренням під поверхню під час повторного розплавлення кори.
Дослідження було опубліковано в журналі Nature.