Nyssar upp mysteriet med miljarder år gamla exemplar som återfunnits från Apollo 17.

(Dan Tri Newspaper) - Ett litet urval av månen, gömt i över 50 år, visar sig innehålla en stor hemlighet.

En svavelkristall (Bild: mineral vision/iStock/Getty Images Plus).

Stötvågsdetektering

Forskare upptäckte troolitdammpartiklar (mineralpartiklar) som samlats in av rymdsonden Apollo 17 år 1972. Följaktligen kan dessa objekt vara lika gamla som, eller till och med äldre än, månen, en 4,5 miljarder år gammal relik från det tidiga solsystemet.

Planetforskaren James Dottin vid Brown University (USA) kunde inte dölja sin förvåning: ”Min första tanke var: ’Wow, det här kan inte vara sant.’ Vi var tvungna att dubbelkolla för att se till att allt stämde, och det var det. Det här är verkligen fantastiska resultat.”

Under 1960-talet och början av 1970-talet förde NASAs Apollo-astronauter tillbaka totalt 382 kg månmaterial till jorden. Medvetna om framtida tekniska framsteg förseglade dock forskare några stenprover för bevarande i väntan på bättre studieförhållanden.

Ett av dessa bevarade exemplar studerades av planetforskaren Dottin och hans team, med hjälp av masspektrometri för att bestämma källan till svavlet i provet.

Svavel är ett avgörande element för att förstå ett objekts geologiska historia. Det kan binda till metaller som järn, färdas mellan en planets kärna, mantel och atmosfär, och behålla isotopspår från den miljö där det bildades.

Isotoper är versioner av ett grundämne med olika antal neutroner. Deras andelar i ett material varierar beroende på hur materialet tillverkas, en sorts "kemisk streckkod" som forskare kan använda för att spåra ett provs ursprung, bildningsmekanism och ålder.

Prover från Apollo 17:s sond 73001/2 innehöll fragment av troilit, en förening av järn och svavel som vanligtvis finns i rymden.

Dottin och hans team vill studera isotopförhållandena för svavel i trooliter för att lära sig mer om månens historia, med särskilt fokus på partiklar som verkar vara av vulkaniskt ursprung.

Astronauten Harrison Schmitt på Apollo 17 använder ett provtagningsinstrument på månen (Foto: NASA).

Oväntade fynd från svavel-33

Vissa delar av provet hade något högre koncentrationer av svavel-33, ett isotopmönster som överensstämmer med frisättning av vulkanisk gas, vilket förutspåddes av Dottin och hans team som studerade månens vulkaniska bergarter.

Andra delar av urvalet visade dock motsatsen: andelen svavel-33-isotoper minskade avsevärt.

"Tidigare trodde man att månmanteln hade en svavelisotopsammansättning som liknade jordens", förklarade Dottin. "Det var vad jag förväntade mig när jag analyserade dessa prover, men istället fann vi värden som skiljer sig mycket från alla vi har hittat på jorden."

Forskare har aldrig sett ett månexemplar med detta isotopförhållande, och det finns väldigt få sätt det kan ha bildats.

Denna nivå av svavel-33-utarmning tyder på en växelverkan mellan svavel och ultraviolett strålning i en tunn atmosfär, vilket ger upphov till två spännande möjligheter. Båda antyder att troilit är ett forntida mineral.

Två hypoteser om ursprunget till forntida svavel.

Den första möjligheten är att svavel bildades på själva månen, ungefär samtidigt som studier visade ett hav av magma som täckte den gryende månen. När detta hav svalnade och kristalliserades kan svavel-33 ha avdunstat från ytan in i månens uratmosfär och lämnat efter sig tyngre isotoper.

Den andra hypotesen är ännu mer spännande. Den ledande hypotesen om månens bildande är att den tidiga jorden träffades av ett Mars-stort objekt som hette Theia under kaoset i det tidiga solsystemet.

Vissa teorier tyder på att de resulterande fragmenten stannade kvar i jordens omloppsbana och sammansmälte för att bilda månen, medan en del av Theia försvann in i jordens inre.

Men delar av Theia kan också finnas kvar på månen. Och forskare föreslår att dess säregna månsvavel också kan ha sitt ursprung i Theia.

Det är omöjligt att säga vilket scenario som är mest troligt, men vi kan ändå överväga konsekvenserna. Om svavlet har förändrats fotokemiskt kan det vara bevis på forntida materialutbyte från månens yta till manteln, sa Dottin.

"På jorden har vi plattektonik som gör det, men det har inte månen", förklarade Dottin. "Så idén om någon form av utbytesmekanism på den tidiga månen är fascinerande."

Närvaron av ovanligt svavel skulle också kunna motbevisa hypotesen att månen bildades av radioaktivt stoft från kollisionen mellan jorden och Theia. Om så vore fallet skulle svavlet vara jämnt fördelat i hela månmanteln.

Planetforskaren James Dottin använder en sekundärjonmasspektrometer för att analysera månprover från Apollo 17 (Bild: Brown University).

Detta är en lovande upptäckt, och det är bara ett prov som lagrats i en heliumkammare sedan 1970-talet. För att reda ut detta mysterium kommer det dock sannolikt att krävas fler prover från andra platser än jorden: från månen, från Mars, möjligen till och med från asteroider, och vi kommer att behöva avsevärd tid för att samla in dem.

Oavsett ursprung innehåller dessa partiklar det mest säregna och äldsta spåret av svavel som någonsin hittats på månen, ett svagt spår som leder oss tillbaka till själva bildandet av solsystemet.

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