Jak doszło do ukształtowania skorupy pokrywającej Księżyc – to pytanie, jakie od lata zadają sobie obserwatorzy. Jedna z hipotez mówi, że za kształt satelity odpowiada magma wypływająca z jego wnętrza i pokrywająca powierzchnię. Ta teza – zresztą szeroko dyskutowana i często podważana – może ostatecznie upaść w obliczu nowych badań.

Naukowcy przyjrzeli się księżycowym skałom, które dotarły na Ziemię razem z misją Apollo 17 w 1972 roku. Skały te wykazują oznaki narażenia na działanie bardzo wysokich temperatur przekraczających 2300 stopni Celsjusza.

Tego rodzaju temperatury są zwykle osiągane tylko przez stopienie na dużą skalę zewnętrznej warstwy planety. To wskazuje, że Księżyc jaki znamy mógł ukształtować się po bardzo silnym uderzeniu dużego obiektu kosmicznego.

– Już na pierwszy rzut oka zaskoczyło mnie jak bardzo różniły się te minerały od pozostałych próbek z misji Apollo 17 – mówi dr Ana Černok z Royal Ontario Museum w Kanadzie, współautorka badań.

– Chociaż mierzy mniej niż milimetr ziarno baddeleitu, które zwróciło naszą uwagę, było największym jakie znaleźliśmy w próbkach z Apollo. To małe ziarno skrywa w sobie dowody powstania basenu uderzeniowego o średnicy setek kilometrów – dodaje Černok.

 

 

Baddeleit to minerał, postać dwutlenku cyrkonu. Jego znalezienie w księżycowej skale wskazuje na wcześniejszą obecność tam cyrkonii (stabilizowana, regularna modyfikacja dwutlenku cyrkonu, powszechnie stosowana w jubilerstwie). Powstanie cyrkonii jest możliwe tylko przy ekstremalnie wysokich temperaturach. Z czasem minerał zmienić swoją postać do bardziej stabilnej – baddeleitu.

Wyniki badań sugerują więc, że powierzchnia Księżyca uformowała się, gdy uderzył w nią ogromny meteoryt. Siła uderzenie porównywalna jest do zdarzenia, które na Ziemi spowodowało wyginięcie dinozaurów.

Odkrycia dokonano za pomocą złożonej techniki znanej jako dyfrakcja elektronów wstecznie rozproszonych, a dalsza analiza polegająca na datowaniu wieku radiometrycznego skał wykazała, że ​​formowanie się tlenku cyrkonu nastąpiło ponad 4,3 miliarda lat temu.

Ogółem wykonano ponad 50 000 pomiarów ziarna baddeleitu, ukazując kształty kryształów, które są charakterystycznymi oznakami przekształcania cyrkonu w bardzo wysokiej temperaturze.

Zarówno Księżyc, jak i Ziemia wielokrotnie doświadczały zderzeń z meteorytami. Na Księżycu – pozbawionym płyt tektonicznych i niedoświadczającym erozji – kratery uderzeniowe wciąż są doskonale widoczne. Ale nowe badania pokazują, że zderzenia z kosmicznymi skałami nie tylko niszczyły Księżyc, ale też pomagały mu się kształtować.

Badanie zostało opublikowane w Nature Astronomy.