Jordens ældste sten kan være blevet opdaget (på månen!)

Den 6. februar kl. 1971, den afdøde astronaut Alan Shepard, chefen for NASAs Apollo 14 -mission, gik en tur på månen. Han og andre rumrejsende Edgar Mitchell var travlt ude og samlede sten omkring en depression kaldet Cone Crater. For at citere Shephard selv, mange af disse var "håndstørrelsesgrebsprøver, "men parret tog nogle større erindringer med hjem, også.

En sten i basketballstørrelse-indsamlet af Shepard-gav sig selv et øgenavn:"Big Bertha." Officielt kendt som "måneprøve 14321, "Store Bertha vejer cirka 9 kilo, hvilket gør den til den største sten, som Apollo 14 bragte tilbage til Jorden og den tredjestørste genoprettet af nogen af ​​Apollo-missionerne.

Selvom Shepard fandt Big Bertha på månen, det er måske ikke der, dens historie begyndte. Klippen er en breccia, en hodgepodge af geologiske fragmenter kaldet "klaster, "som holdes sammen af ​​en cementlignende blanding. En nyligt offentliggjort hypotese siger, at en del af Big Bertha dannede milliarder af år siden-lige her på planeten Jorden. Faktisk, trods måneforbindelsen, dette kunne repræsentere den ældste "Jordsten", der nogensinde er opdaget.

Kold sag

Big Berthas oprindelse var i fokus for en undersøgelse, der blev offentliggjort den 24. januar i tidsskriftet Earth and Planetary Science Letters. Papirets forfattere omfatter et internationalt team af geovidenskabsfolk, der kiggede på månens sten, der blev anskaffet af Apollo 14, inklusive måneprøve 14321. For det meste, klasterne på denne berømte breccia er mørkegrå, men der er også en let farvet, der fanger øjet.

Den er lavet af felsite, en slags vulkansk sten, der indeholder mineralerne feltspat og kvarts. Den lysegrå klast, som er 2 centimeter (0,7 tommer) på tværs, er også fyldt med små zirkonkrystaller. Mange zirkoner indeholder vitale oplysninger om, hvordan miljøet var, hvornår og hvor de dannede sig.

Tæt inspektion af zirkoner i Big Berthas lysplaster viste, at krystallerne blev produceret af kølige, iltrig magma. Alligevel findes der ikke sådan smeltet sten nogen steder nær månens overflade. For at finde nogle, du skulle rejse mere end 162 kilometer under månens overflade, hvor Shepard og Mitchell fandt Big Bertha.

Så hvordan endte disse zirkoner - og den klast, de tilhører - på overfladen? En voldelig påvirkning var sandsynligvis involveret. Når en meteorit eller asteroide slår ind i en planet eller måne, den kan transportere materiale, der er begravet dybt under skorpen op til overfladen.

Og som tidligere bemærket, Big Bertha blev fundet af et slagkrater. Så sagen er lukket, ret? Godt, måske ikke. Keglekrater - en udstrækning, der måler omkring 250 fod (76 meter) dyb og 1, 000 fod (304 meter) på tværs - blev oprettet for cirka 26 millioner år siden. Forskere mener, at den voldsomme episode, der efterlod denne depression, ville have undladt at uddybe noget geologisk materiale, der lå mere end 45 miles (72,4 kilometer) under månen.

Hjemme på Clast

Jo da, Big Berthas felsitklast kunne have stammer dybt i en månemagmalomme. Men det virker ikke sandsynligt. Studieforfatterne mener, at et andet scenario er langt mere sandsynligt.

Omkring 19 kilometer under planetens jordoverflade, der er et udbud af seje, oxideret magma. Dette er præcis den slags råmateriale, der sandsynligvis lavede zirkoner på Big Berthas lysplaster. Og i øvrigt, zirkonkrystaller har en nyttig vane med at bevare uranisotoper. Disse kan bruges til radiometrisk dating, en proces, der fortæller os, at felsitklasten er 4,0 til 4,1 milliarder år gammel.

Sæt begge spor sammen, og en potentiel tidslinje for begivenheder dukker op. Ifølge den hypotese, der blev kæmpet for i undersøgelsen, nogle magma, der lå 19 kilometer under Jordens kontinentale skorpe hærdet ind i denne klast for mellem 4,0 og 4,1 milliarder år siden.

Vi ved, at vores planet blev belejret af meteoritter i disse dage (en proces, der skabte mange meget gamle granitter). Gentagne påvirkninger ville have drevet klasten stadig tættere på overfladen, indtil - endelig - et projektil ramte Jorden med nok kraft til at sende felsitten klar ud i rummet.

Det anslås, at for 4 milliarder år siden, vores måne var omkring tre gange tættere på Jorden, end den er lige nu. Angiveligt, den fjerntliggende klast broede kløften og landede på den naturlige satellit. Men faldende meteoritter chikanerede månen, også. For cirka 3,9 milliarder år siden, en af ​​disse påvirkninger smeltede delvist klasten og drev den under månens overflade, hvor den fusionerede med andre klaster og blev en del af en breccia.

Endelig, 26 millioner år siden, asteroide -strejken, der fødte Cone Crater, satte Big Bertha fri - drev den til det sted, hvor Alan Shepard kom og greb stenen en historisk dag i 1971. Sikke en vild tur!

Et spørgsmål om tid

Hvis den felsiske klast virkelig havde en jordisk oprindelse, så ironisk nok, det kan være den ældste kendte sten fra planeten Jorden. Den 4,03 milliarder år gamle Acasta Gneiss fra Canadas nordvestlige territorier er sammenlignelig i alder. I Quebec, Nuvvuagittuq Greenstone -bæltet er mindst 3,9 milliarder år gammelt. Og ude i Jack Hills i det vestlige Australien, forskere har fundet zirkoner, der dannede for cirka 4,37 milliarder år siden. Men disse krystaller er tilsyneladende løsrevet fra deres oprindelige klipper på et tidspunkt. På den anden side, undersøgelse medforfatter David A. Kring fortalte Science magazine, at Big Berthas felsiske klast og dens zirkoner dannede samtidigt.

Apollo 15's besætning bestod af David R. Scott, Alfred M. Worden og James B. Irwin, som alle havde deltaget på University of Michigan. Sammen, de tre astronauter etablerede en månebaseret afdeling af skolens alumneforening. For at gøre alt officielt, de efterlod en plak på månens overflade (som stadig er der). Det siger, "Alumni Association of the University of Michigan. Charter nummer et. Dette er for at bekræfte, at University of Michigan Club of the Moon er en behørigt sammensat enhed i Alumni Association og berettiget til alle rettigheder og privilegier i henhold til foreningens forfatning."