Fotograf: bruce_bruce948@flickr 

Att mäta månens ålder

Månen innehåller stora mängder av en sorts vit sten (järnanortosit). Enligt nutida teorier om månens bildande är dessa anortositer de äldsta ytstenarna, skapade då den planetariska kroppen först stelnade. Nya analyser utförda av ett forskningsteam från USA, Danmark och Frankrike som mätt tre olika sorters isotoper i dessa månstenar pekar på att järnanortositerna kristalliserades så sent som för 4,36 miljarder år sedan.

“Ifall den nuvarande modellen för månformationen är korrekt – med andra ord; att järnanortositerna var de första materialen på månen att stelna – måste våra resultat betyda att månen är ung” sade den ledande författaren Lars Borg från the Lawrence Livermore National Laboratory i Kalifornien. “Alternativt betyder det att månen fortfarande är äldre men att järnanortositerna inte formades under den inledande fasen av månens solidifiering.” (Min översättning)

Järnanortositstenarna tros ha flutit omkring på en global magmaocean i de tidiga faserna av månens formering och sedemera ha fångats i den svalnande vätskan. I princip betyder detta att man genom att avgöra järnanortositernas ålder även kan uppskatta hur gammal månen är.
Tidigare försök att göra detta (genom att använda så kallade isokrona metoder) har emellertid givit ganska breda resultat med spännvidd mellan den höga åldern 4,55 miljarder år och den betydligt lägre åldern 4,29 miljarder år.

Teamet analyserade poryxena mineralprov från månsamlingen på Johnson Space Centre i Texas. Stenarna tvättades noggrannt med syror för att få bort små mängder av föroreningar. Detta försäkrade att proven enbart innehöll isotoper av bly (bly-207 och bly-206) vilka hade blivit skapade av det radioaktiva sönderfallet på månen. Denna process möjliggjorde en mycket precis åldersbestämning av de poryxena mineralerna.

Dessutom använde forskarna en neodymspårare för att beräkna åldern på spåren av samarium-146-neodym-147 och samarium-147-neodym-143 i proven. “Slutligen var det överensstämmelsen mellan alla de tre isotopiska systemen som gjorde oss säkra på att ha daterat det moment då stenen solidifierades” sade Borg.

Resultatet pekade även på att de prov som trotts komma från en stelnande magmaocean i själva verket tycktes ha skapats genom en annan process. Detta kan betyda att månen inte nödvändigtvis har haft en magmaocean att tacka för skapandet av sin jord[mån]skorpa. Ifall detta stämmer så omkullkastas alla nuvarande teorier om månens skapelse.

“De här resultaten är ett extremt viktigt bidrag till månforskningen” kommenterade Thomas Lapen vid Houstons universitet. “Dessa nya data tycks också vara inkompatibla med många tidigare åldersberäkningar för järnartositer – exempelvis åldersbestämning av hela samarium-neodymstenar”. Han säger att många fler experiment på månstenar som detta måste göras för att se om konsistent unga åldrar kan uppnås genom såna här “multikronometer”-metoder.

“Denna nya studie belyser vikten av ackurata och precisa åldersdetermineringar av månstenar därför att modeller av planetformationer och tidig evolution beror ytterst på dessa data”.

Teamet planerar nu att göra just detta – att tillämpa sina metoder på andra månstensexemplar från olika källor. “Ifall vi får tag på en räckvidd av unga och gamla åldrar så kan det betyda att åtminstone några järnanortositer inte kom från solidifieringen av en ursprunglig magnaocean” sade Borg. “Men ifall alla våra analyser ger åldrar nära 4,36 miljoner år, då kan vi datera månens verkliga ålder och just det ögonblick då dess magmaocean stelnade”.

Av Martin Ekdahl 12 sep 2011 08:18