Vědci otevírají měsíční horniny uzamčené od roku 1972 – a nacházejí něco zcela nečekaného

Desítky let poté, co byly vzorky z Měsíce z éry Apolla uzavřeny, odhalují neočekávané chemické podpisy, které zpochybňují dlouholeté předpoklady o složení Měsíce. Když se v roce 1972 z Měsíce vrátili poslední astronauti NASA programu Apollo, část shromážděného materiálu byla uzavřena a uložena stranou. Vědci doufali, že budoucí generace, vybavené lepší technologií, budou schopny tyto nedotčené vzorky studovat novými způsoby.

Ten okamžik nastal. Tým vedený výzkumníkem z Brown University znovu prozkoumal materiál z Apolla 17 a odhalil neočekávaný chemický signál. V článku v časopise Journal of Geophysical Research: Planets vědci popisují neobvyklé sloučeniny síry v horninách dopravených na Zemi z oblasti Taurus-Littrow. Sopečný materiál obsahuje síru, která je silně ochuzena o síru-33 (nebo 33S), jeden ze čtyř stabilních izotopů síry. Podle týmu se tyto hodnoty velmi liší od toho, co se obvykle měří v horninách na Zemi.

Prvky mohou nést jedinečné „otisky prstů“ založené na jejich izotopových poměrech, které odrážejí malé rozdíly v atomové hmotnosti. Pokud dva vzorky sdílejí stejný vzorec, obvykle to znamená, že vznikly ze stejného zdroje.

Vědci již dlouho vědí, že Země a Měsíc sdílejí podobné izotopové signatury kyslíku. Kvůli tomu mnoho vědců předpokládalo, že se shodují i izotopy síry. Toto očekávání se v tomto případě nepotvrdilo, uvedl James Dottin, odborný asistent katedry věd o Zemi, životním prostředí a planetárních věd na Brownově univerzitě a hlavní autor studie.

„Předtím se předpokládalo, že měsíční plášť má stejné izotopové složení síry jako Země,“ řekl Dottin. „To jsem očekával při analýze těchto vzorků, ale místo toho jsme viděli hodnoty, které se velmi liší od všeho, co nacházíme na Zemi.“

Nedotčený vzorek z Apolla 17
Materiál, který Dottin studoval, pocházel z dvojité trubice, dutého kovového válce, který astronauti Apolla 17 Gen Cernan a Harrison Schmitt zatlačili asi 60 centimetrů do měsíčního povrchu. Po návratu na Zemi NASA utěsnila trubici v heliovém prostředí, aby ji nezměnila pro budoucí výzkum v rámci programu Apollo Next Generation Sample Analysis (ANGSA).

V posledních letech NASA zpřístupnila tyto vzorky vědcům prostřednictvím výběrového řízení. S podporou LunaSCOPE, Brownova konsorcia pro výzkum Měsíce, Dottin použil hmotnostní spektrometrii sekundárních iontů k měření izotopů síry. Tato vysoce přesná technika nebyla k dispozici, když byly vzorky dopraveny na Zemi.

Zaměřil se na části jádra, které zřejmě obsahovaly sopečnou horninu z hlubin Měsíce. „Zaměřil jsem se na síru, která měla texturu, která by naznačovala, že byla vyvržena s horninou a nebyla přidána jiným procesem,“ řekl.

Možná vysvětlení
Výsledky byly ohromující. Poměry izotopů se lišily mnohem více, než se očekávalo, od čehokoliv pozorovaného na Zemi.

„Moje první myšlenka byla: ‚Proboha, to nemůže být pravda,‘“ řekl Dottin. „Tak jsme se vrátili, abychom se ujistili, že jsme všechno udělali správně, a udělali jsme. Tohle jsou prostě velmi překvapivé výsledky.“

Dottin navrhuje dvě hlavní vysvětlení. Jedna z možností sahá až do raného prostředí Měsíce. Síra, která interaguje s ultrafialovým světlem v řídké atmosféře, může vyvíjet nízké hladiny 33S. Vědci se domnívají, že Měsíc kdysi měl krátkodobou atmosféru, která mohla umožnit tento typ chemie. Pokud ano, naznačovalo by to proces, který přesouval materiál z povrchu dolů do nitra Měsíce.

„To by byl důkaz starodávného přesunu materiálů z měsíčního povrchu do pláště,“ řekl Dottin. „Na Zemi máme deskovou tektoniku, která to dělá, ale Měsíc deskovou tektoniku nemá. Takže tato myšlenka nějakého mechanismu výměny na raném Měsíci je vzrušující.“

Další vysvětlení sahá ještě dále do minulosti, k původu Měsíce. Hlavní teorie předpokládá, že se těleso velikosti Marsu zvané Theia srazilo se Zemí a vytvořilo trosky, z nichž se později zformoval Měsíc. Pokud by Theia měla velmi odlišné složení síry, mohl by se tento podpis dosud zachovat uvnitř měsíčního pláště.

Prozatím data jasně nesvědčí ve prospěch jednoho vysvětlení oproti druhému. Dottin doufá, že budoucí studie, včetně srovnání se vzorky z Marsu a dalších planetárních těles, pomohou záhadu vyřešit. Pochopení těchto izotopových vzorců by mohlo nabídnout nová vodítka o tom, jak Měsíc a zbývající tělesa Sluneční soustavy vznikla.

Zdroj: https://scitechdaily.com/scientists-open-moon-rocks-locked-away-since-1972-and-find-something-totally-unexpected/

autor: František Martinek