Jedan od najstarijih kratera na Mesecu mogao bi biti formiran pre 4,2 milijarde godina

Istraživači pružaju prve dokaze zasnovane na uzorcima o starosti nastanka Serentitatis basena – jednog od najvećih i najstarijih kratera na Mesecu.

Novi dokazi ukazuju da je Serentitatis basen mnogo starijeg porekla (4,2 milijarde godina) nego što se prevashodno verovalo (3,9 milijardi godina).

Međunarodni tim istraživača iz Velike Britanije, Kanade, Švedske i Australije je obezbedio prve dokaze zasnovane na uzorcima, za koje tvrde da odražavaju starost Serentitatis basena – jednog od najstarijih kratera na Mesecu. Formiranje i starost Mesečevih basena i kratera, koji su nastali za vreme velikih sudara tokom prvih (oko) 500 miliona godina istorije Sunčevog sistema, fascinirali su naučnike još od najranijih posmatranja Meseca.

Utvrđivanje tačnog doba formiranja prvih kratera na Mesecu je od suštinske važnosti za određivanje starosti još „neuzrokovanih“ površina tela unutar Sunčevog sistema – Marsu, Merkuru i Veneri. Sem toga, događaji velikog uticaja, poput ovih u sistemu Zemlja–Mesec, gotovo sigurno su imali presudni značaj na životnu sredinu i pojavu života na ranoj Zemlji.

Od najranijih posmatranja, Serentitatis basen se smatrao jednim od najstarijih velikih kratera na bližoj strani Meseca. Da bi se utvrdila tačna starost Mesečevih kratera, jedan od ciljeva misije Apolo je bio prikupljanje uzorka stena za koje se verovalo da su nastale tokom masovnih udara koji su formirali velike basene poput ovog. Konkretno, misija Apolo 17 je imala zadatak da prikupi uzorke koji su povezani sa Serentitatis basenom.

Prethodne studije su, međutim, pokazale da je većina uzoraka stena koji su prikupljeni tokom misije Apolo 17 (prikupljeno oko 382 kg tokom sedam misija) verovatno nastalo u mnogo mlađem udarnom događaju, kojim je formiran basen Imbrium. Međutim, vremenom se pokazalo da su raspršeni delovi ovog basena pokrili veliki deo bliže strane Meseca i time zapravo prikrili dokaze koji bi mogli da otkriju stvarnu starost basena Serentitatis – ukazujući da je u pitanju starost od oko 3,8 – 3,9 milijardi godina. Time smo stekli uvid u to da je većina velikih kratera formirana u kratkom periodu, poznatom pod nazivom Lunarna kataklizma (Late Heavy Bombardment).

Najnovija otkrića omogućila su preciznije utvrđivanje starosti basena Serentitatis zahvaljujući važnom uzorku sakupljenom kod stanice 8 misije Apolo 17 – što ukazuje da je Serentitatis stvoren pre 4,2 milijarde godina, odnosno 300 miliona godina ranije nego što se do ovog otkrića pretpostavljalo.

Drugo značajno otkriće koje nam ova studija donosi govori o tome da je ovaj uzorak pretrpeo još jedan udarac mlađeg tipa, koji se dogodio pre oko 500 miliona godina. Ovakvi kasniji uticaji retko su do sada bili zabeleženi na Mesečevim uzorcima, a ovaj je konkretno bio previđen u mnogobrojnim prethodnim studijama. Kroz interdisciplinarni kolaborativni pristup, naučni tim je integrisao laboratorijske rezultate sa lunarnim podacima daljinske detekcije minerala i numeričkim modeliranjem impaktnih udara, što je otkrilo da ovaj mlađi udar može biti u vezi sa formiranjem kratera Dawes, koji se nalazi oko 140 km od mesta sletanja misije Apolo 17.

Uzorak koji je prikupio Apolo 17 i koji je korišćen u ovoj studiji, obezbedio je Tim za planiranje kuracije i analize za svemirske uzorke (CAPTEM, NASA), a za novo otkriće je zaslužan tim predvođen Otvorenim univerzitetom, koji je uključio istraživače sa Univerziteta u Portsmutu (UK), Kraljevskog muzeja Ontario, Univerziteta u Torontu i Univerziteta Šerbruk (Kanada), Švedskog muzeja istorije prirode/Švedskog prirodnjačkog muzeja (Švedska) i Univerziteta Curtin (Australija).

Dr Ana Černok, koja je pokrenula ovu studiju još kao stipendista „Marija Kiri“ fonda Evropske unije na Otvorenom univerzitetu (trenutno počasna saradnica), izjavila je: „Dugo vremena proveli smo gledajući ovaj fascinantni uzorak pokušavajući da odgonetnemo složenost njegove radiogene starosti. Od kada je kolekcija uzoraka Apolo 17 doneta, teško nam je bilo da utvrdimo njihovu neposrednu vezu sa basenom Serentitatis, jer nije bilo jednostavno razlučiti uzorke koji su nastali prilikom formiranja Imbrium-a od onih koji svoje postojanje duguju Serentitatis-u.“

Dr Li Vajt, koji je trenutno postdoktorand i istraživač saradnik na Otvorenom univerzitetu, dodao je: „Nova studija naglašava značaj pažljivog čuvanja uzoraka i ponovljene analize probranih uzorka korišćenjem najsavremenijih analitičkih tehnika i metoda. Sem toga, ona nam otkriva neizmerni potencijal proučavanja materijala nanometarske veličine, što može biti od velikog značaja za buduća proučavanja prikupljenih uzorka sa asteroida Benu ili sa Marsa.“

Maheš Anand, profesor Planetarnih nauka i istraživanja, koji je glavni istraživač (PI) Apolo uzorka na Otvorenom univerzitetu, izjavio je: „Ovaj projekat je usmeren na proučavanje fosfatnih minerala u Mesečevim uzorcima, koji istovremeno nose dragocene informacije o zastupljenosti vode i apsolutnoj starosti.“

„Na osnovu najnovijih strukturnih analiza i preciznog određivanja apsolutne starosti minerala fosfata koji su manji od mikrometra, uspeli smo da napravimo korelaciju između udarnog događaja od pre 4,2 milijarde godina i nastanka basena Serentitatis.“

Mapa hemijskog sastava Apolo 17 stene (uzorak broj 78236). Još kada ga je astronaut prvi put uzorkovao, opisao je da ova stena sadrži približno 50% minerala plagioklasa (plava boja) i 50% piroksena (zelena). Ovakav sastav je potom zaista i potvrđen daljim hemijskim analizama čak i na znatno manjim uzorcima (uzorak na slici je svega 3 mm). Danas analiziramo minerale fosfate svega nekoliko mikrometara velike (crvene na mapi) za određivanje tačne starosti uzoraka. (Izvor: Ana Černok)

O Otvorenom univerzitetu

Otvoreni univerzitet (The Open University) je najveća akademska institucija u Velikoj Britaniji i svetski lider u učenju na daljinu. Univerzitet je osnovan sa jasnim ciljem: Da obrazovanje postane dostupno svima. Os svog osnivanja, 1969. godine, Otvoreni univerzitet je pohađalo više od 2 miliona studenata, a trenutno je na školovanju preko 175 hiljada, među kojima je više od 7 hiljada iz inostranstva i preko 27 hiljada studenata sa invaliditetom.

U saradnji sa Centrom za promociju nauke, „Danas“ predstavlja izabrane priče sa naučnopopularnog portala elementarium.cpn.rs