Dezlegarea misterului specimenelor vechi de miliarde de ani recuperate de la Apollo 17.

(Ziarul Dan Tri) - O mică mostră a Lunii, ascunsă timp de peste 50 de ani, se dovedește a deține un mare secret.

Un cristal de sulf (Imagine: mineral vision/iStock/Getty Images Plus).

Detectarea undelor de șoc

Oamenii de știință au descoperit particule de praf de troolită (particule minerale) colectate de nava spațială Apollo 17 în 1972. Prin urmare, aceste obiecte ar putea fi la fel de vechi ca Luna, sau chiar mai vechi decât Luna, o relicvă veche de 4,5 miliarde de ani a Sistemului Solar timpuriu.

Planetologul James Dottin de la Universitatea Brown (SUA) nu și-a putut ascunde surpriza: „Primul meu gând a fost: «Uau, nu poate fi adevărat». A trebuit să verificăm de două ori pentru a ne asigura că totul era corect și așa a fost. Acestea sunt rezultate cu adevărat uimitoare.”

În anii 1960 și începutul anilor 1970, astronauții Apollo ai NASA au adus pe Pământ un total de 382 kg de material lunar. Cu toate acestea, conștienți de viitoarele progrese tehnologice, oamenii de știință au sigilat unele mostre de rocă pentru conservare, așteptând condiții mai bune de studiu.

Unul dintre aceste specimene conservate a fost studiat de planetaristul Dottin și echipa sa, folosind spectrometria de masă pentru a determina sursa sulfului din probă.

Sulful este un element crucial pentru înțelegerea istoriei geologice a unui obiect. Se poate lega de metale precum fierul, poate călători între nucleul, mantaua și atmosfera unei planete și poate păstra urme izotopice ale mediului în care s-a format.

Izotopii sunt versiuni ale unui element cu un număr diferit de neutroni. Proporțiile lor într-un material variază în funcție de modul în care este fabricat materialul respectiv, un fel de „cod de bare chimic” pe care oamenii de știință îl pot folosi pentru a urmări originea, mecanismul de formare și vârsta unei probe.

Probele prelevate de la sonda 73001/2 a misiunii Apollo 17 conțineau fragmente de troilit, un compus de fier și sulf întâlnit frecvent în spațiu.

Dottin și echipa sa vor să studieze raporturile izotopice ale sulfului din trooliți pentru a afla mai multe despre istoria Lunii, concentrându-se în special pe particulele care par a fi de origine vulcanică.

Astronautul Harrison Schmitt, aflat pe Apollo 17, folosește un instrument de colectare a probelor pe Lună (Foto: NASA).

Descoperiri neașteptate despre sulf-33

Unele părți ale eșantionului au prezentat concentrații ușor mai mari de sulf-33, un model izotopic compatibil cu eliberarea de gaz vulcanic, așa cum au prezis Dottin și echipa sa care studiază rocile vulcanice lunare.

Cu toate acestea, alte părți ale eșantionului au arătat contrariul: proporția izotopilor de sulf-33 a scăzut semnificativ.

„Anterior, se credea că mantaua lunară avea o compoziție izotopică a sulfului similară cu cea a Pământului”, a explicat Dottin. „Asta mă așteptam când am analizat aceste probe, dar în schimb, am găsit valori foarte diferite de oricare altele pe care le-am găsit pe Pământ.”

Oamenii de știință nu au văzut niciodată un specimen lunar cu acest raport izotopic și există foarte puține modalități prin care s-ar fi putut forma.

Acest nivel de epuizare a sulfului-33 sugerează o interacțiune între sulf și radiațiile ultraviolete într-o atmosferă subțire, ridicând două posibilități interesante. Ambele sugerează că troilitul este un mineral antic.

Două ipoteze despre originea sulfului antic.

Prima posibilitate este că sulful s-a format chiar pe Lună, cam în perioada în care studiile au arătat că un ocean de magmă acoperea Luna la început. Pe măsură ce acest ocean s-a răcit și s-a cristalizat, sulful-33 s-ar fi putut evapora de la suprafață în atmosfera primordială a Lunii, lăsând în urmă izotopi mai grei.

A doua ipoteză este și mai interesantă. Principala ipoteză despre formarea Lunii este că Pământul timpuriu a fost lovit de un obiect de mărimea lui Marte, numit Theia, în timpul haosului Sistemului Solar timpuriu.

Unele teorii sugerează că fragmentele rezultate au rămas pe orbita Pământului, coalizându-se pentru a forma Luna, în timp ce o porțiune din Theia a dispărut în interiorul Pământului.

Însă părți din Theia ar putea rămâne și pe Lună. Iar cercetătorii sugerează că sulful său lunar specific ar putea proveni tot din Theia.

Este imposibil de spus care scenariu este mai probabil, dar putem lua în considerare implicațiile totuși. Dacă sulful a fost modificat fotochimic, aceasta ar putea fi o dovadă a unui schimb antic de materiale de la suprafața Lunii la manta, a spus Dottin.

„Pe Pământ, avem o tectonă a plăcilor care face asta, dar Luna nu”, a explicat Dottin. „Așadar, ideea unui fel de mecanism de schimb pe Luna timpurie este fascinantă.”

Prezența sulfului neobișnuit ar putea, de asemenea, infirma ipoteza conform căreia Luna s-a format din praf radioactiv provenit din coliziunea Pământ-Theia. Dacă acesta ar fi cazul, sulful ar fi distribuit uniform în întreaga manta lunară.

Planetarul James Dottin folosește un spectrometru de masă cu ioni secundari pentru a analiza mostre lunare de pe Apollo 17 (Imagine: Universitatea Brown).

Aceasta este o descoperire promițătoare și este doar o mostră depozitată într-o cameră cu heliu încă din anii 1970. Cu toate acestea, dezlegarea acestui mister va necesita probabil mai multe mostre din afara Pământului: de pe Lună, de pe Marte, posibil chiar și de pe asteroizi, și vom avea nevoie de un timp considerabil pentru a le colecta.

Indiferent de originea lor, aceste particule dețin cea mai ciudată și mai veche urmă de sulf găsită vreodată pe Lună, o urmă slabă care ne duce înapoi la însăși formarea Sistemului Solar.

Sursă: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/giai-ma-bi-an-mau-vat-hang-ti-nam-tuoi-lay-ve-tu-tau-apollo-17-20251126224829147.htm