Prije više od 4 milijarde godina planet Zemlja se sudario s planetoidom veličine Marsa, a kao rezultat tog sudara formirani su Zemlja kakvu danas poznajemo te njezin prirodni satelit, Mjesec. Različitim se metodama do sada procjenjivala starost Mjeseca, a rezultati su navodili na različite zaključke – Mjesec je, prema njima, nastao prije 4,6 do 3,2 milijarde godina. Precizno mjerenje njegove dobi zahtjevno je i komplicirano, a nova studija, objavljena u časopisu Geochemical Perspectives Letters, daje još jedan pogled na dob našeg najbližeg kozmičkog susjeda.

Stari materijal, nova metoda

Kako bi što točnije utvrdili starost Mjeseca, znanstvenici su se poslužili uzrocima prašine, koje je tamo prikupila misija Apollo 17, još 1972. godine. U tome su pronašli kristale, stvorene u doba nastanka samog Mjeseca, pa su ih analizirali nakon više od pola stoljeća, novim metodama. Njihov recenzirani rad pokazuje da je starost tih kristala 4,46 milijardi godina, pa samim time Mjesec ne može biti mlađi od toga. Time je službeno vrijeme nastanka Zemljinog prirodnog satelita "pogurano" u prošlost za oko 40 milijuna godina u odnosu na dosadašnje najbolje procjene.

"Ovi su kristali najstarije poznate čvrste tvari nastale nakon golemog udara. Budući da znamo koliko su ti kristali stari, oni služe kao 'sidro' za mjesečevu kronologiju", kaže Philipp Heck, jedan od autora ove studije. "Kada je objekt veličine Marsa udario u Zemlju i formirao Mjesec, energija udarca otopila je stijene, koje su na kraju postale današnja Mjesečeva površina. Kada je površina bila tako rastaljena, kristali cirkona se nisu mogli formirati i preživjeti. Dakle, svi kristali na Mjesečevoj površini morali su biti formirani nakon što se njegov ocean magme ohladio, inače bi se rastalili i njihovi kemijski potpisi bili bi izbrisani", pojašnjavaju autori.

Atom po atom

Do otkrića se došlo korištenjem metode tomografije atomskom sondom (atom probe tomography). Ona spaja tehnologiju ionskog mikroskopa i masene spektrometrije. Ionskom se zrakom uzorak materijala "šilji", na mikroskopskoj razini, da bi se potom s njegovog vrha ultraljubičastim laserima atome pobuđivali na isparavanje. Takvi ulaze u spektrometar, gdje im se vrlo precizno mjeri masa i, posljedično, sastav materijala. Takva analiza "atom po atom" pokazala je koliko atoma unutar kristala je prošlo kroz radioaktivno raspadanje, omogućivši radiometrijsko datiranje Mjesečevog tla na spomenutih 4,46 milijardi godina.

Proces datiranja nastanka Mjeseca samo je jedan u nizu primjera, koji pokazuje koliko je važno zadržati prikupljene uzorke raznih materijala iz svemira u kontroliranim uvjetima, za buduće generacije znanstvenika. To isto NASA čini i danas, primjerice s uzrocima tla s asteroida Bennu, koji su nedavno stigli kapsulom na Zemlju. Sada će ih se analizirati tek maleni dio, a ostatak će biti pohranjen, kako bi ga se moglo proučavati u narednim godinama i desetljećima, možda trenutačno znanosti nepoznatim metodama i instrumentima.