Розгадка таємниці мільярдно-річних зразків, знайдених на кораблі «Аполлон-17».

(Газета Dan Tri) - Невеликий зразок Місяця, прихований понад 50 років, виявляється приховує велику таємницю.

Кристал сірки (Зображення: mineral vision/iStock/Getty Images Plus).

Виявлення ударної хвилі

Вчені виявили частинки пилу трооліту (мінеральні частинки), зібрані космічним кораблем «Аполлон-17» у 1972 році. Відповідно, ці об'єкти можуть бути такими ж старими, як і Місяць, або навіть старшими за нього, релікт ранньої Сонячної системи віком 4,5 мільярда років.

Планетолог Джеймс Доттін з Браунського університету (США) не міг приховати свого здивування: «Моєю першою думкою було: «Ого, цього не може бути правдою». Нам довелося перевірити ще раз, щоб переконатися, що все правильно, і це було так. Це справді дивовижні результати».

Протягом 1960-х та початку 1970-х років астронавти програми «Аполлон» НАСА доставили на Землю загалом 382 кг місячного матеріалу. Однак, усвідомлюючи майбутні технологічні досягнення, вчені запечатали деякі зразки гірських порід для збереження, чекаючи на кращі умови для дослідження.

Один із цих збережених зразків був вивчений планетологом Доттіном та його командою, використовуючи мас-спектрометрію для визначення джерела сірки у зразку.

Сірка є вирішальним елементом для розуміння геологічної історії об'єкта. Вона може зв'язуватися з металами, такими як залізо, переміщатися між ядром, мантією та атмосферою планети, а також зберігати ізотопні сліди середовища, в якому вона утворилася.

Ізотопи – це версії елемента з різною кількістю нейтронів. Їхні пропорції в матеріалі змінюються залежно від способу виготовлення цього матеріалу, що є своєрідним «хімічним штрих-кодом», який вчені можуть використовувати для відстеження походження, механізму утворення та віку зразка.

Зразки з зонда 73001/2 місії «Аполлон-17» містили фрагменти троїліту, сполуки заліза та сірки, яка зазвичай зустрічається в космосі.

Доттін та його команда хочуть вивчити ізотопні співвідношення сірки в тролітах, щоб дізнатися більше про історію Місяця, зосереджуючись, зокрема, на частинках, які, ймовірно, мають вулканічне походження.

Астронавт Гаррісон Шмітт на борту Аполлона-17 використовує інструмент для збору зразків на Місяці (Фото: NASA).

Несподівані знахідки сірки-33

Деякі частини зразка мали дещо вищі концентрації сірки-33, ізотопну картину, що узгоджується з викидом вулканічного газу, як і передбачали Доттін та його команда, вивчаючи місячні вулканічні породи.

Однак інші частини зразка показали протилежне: частка ізотопів сірки-33 значно зменшилася.

«Раніше вважалося, що місячна мантія має ізотопний склад сірки, подібний до земного», – пояснив Доттін. «Саме цього я й очікував, аналізуючи ці зразки, але замість цього ми виявили значення, які дуже відрізняються від будь-яких, які ми знаходили на Землі».

Вчені ніколи не бачили місячного зразка з таким співвідношенням ізотопів, і існує дуже мало способів його утворення.

Такий рівень виснаження сірки-33 свідчить про взаємодію між сіркою та ультрафіолетовим випромінюванням у розрідженій атмосфері, що піднімає дві цікаві можливості. Обидві вказують на те, що троїліт є давнім мінералом.

Дві гіпотези про походження давньої сірки.

Перша можливість полягає в тому, що сірка утворилася на самому Місяці приблизно в той час, коли дослідження показали океан магми, що покривав зароджуваний Місяць. Коли цей океан охолоджувався та кристалізувався, сірка-33, можливо, випаровувалася з поверхні в первісну атмосферу Місяця, залишаючи після себе важчі ізотопи.

Друга гіпотеза ще більш інтригуюча. Провідна гіпотеза щодо формування Місяця полягає в тому, що рання Земля була вражена об'єктом розміром з Марс під назвою Тейя під час хаосу ранньої Сонячної системи.

Деякі теорії припускають, що утворені фрагменти залишилися на орбіті Землі, об'єднавшись, утворюючи Місяць, тоді як частина Теї зникла в надрах Землі.

Але частини Тейї також можуть залишатися на Місяці. І дослідники припускають, що її особлива місячна сірка також могла походити з Тейї.

Неможливо сказати, який сценарій є більш імовірним, але ми все ж можемо розглянути наслідки. Якщо сірка була фотохімічно змінена, це може бути свідченням давнього обміну речовиною з поверхні Місяця до мантії, сказав Доттін.

«На Землі у нас є тектоніка плит, яка робить це, але на Місяці цього немає», – пояснив Доттін. «Тож ідея якогось механізму обміну на ранньому Місяці є захопливою».

Наявність незвичайної сірки також може спростувати гіпотезу про те, що Місяць утворився з радіоактивного пилу внаслідок зіткнення Землі та Теї. Якби це було так, сірка була б рівномірно розподілена по всій місячній мантії.

Планетолог Джеймс Доттін використовує мас-спектрометр вторинних іонів для аналізу місячних зразків, взятих з місії «Аполлон-17» (Зображення: Університет Брауна).

Це багатообіцяюче відкриття, і це лише зразок, який зберігається в гелієвій камері з 1970-х років. Однак, для розгадки цієї таємниці, ймовірно, знадобиться більше зразків з-за меж Землі: з Місяця, з Марса, можливо, навіть з астероїдів, і нам знадобиться значний час, щоб їх зібрати.

Яким би не було їхнє походження, ці частинки містять найсвоєрідніший і найдавніший слід сірки, коли-небудь знайдений на Місяці, слабкий слід, який веде нас назад до самого формування Сонячної системи.

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