クレーターに覆われた月の顔は、これまで約1000万年の誤差はあるものの、44億2000万年前の若々しい姿だと考えられていました。しかし今、半世紀前にこの岩石衛星から採取された結晶のサンプルから、月は私たちが考えていたよりも約4000万年古いことが示唆されています。
月は40億年以上前、火星ほどの大きさの天体が原始地球に衝突したときに形成されました。衝突で生成された物質が集まって月となり、潮汐から動物の行動リズムに至るまで、地球上の生命の様々な側面を形作っています。
ジルコン結晶は1972年のアポロ17号ミッションの一環として収集され、研究者たちは最近、月の形成時期を特定するために年代測定を行いました。月の表面が溶融していた時代には結晶は形成できなかったはずです。結晶は溶融し、存在の証拠は消え去っていたはずです。そのため、研究チームは、結晶が月が冷えて現在の灰色の球体になった時期に由来するはずだと確信しています。
これまでの研究では、月はこれまで知られていた年齢よりも数千万年古いと示唆されていたが、本日「Geochemical Perspectives Letters」誌に発表された新チームの研究は、より古いタイムラインを裏付けた。
「今手にしている岩石が、これまでに発見された月の中で最も古い破片であるという証拠が得られるのは素晴らしいことです。これは地球に関する多くの疑問の拠り所となるものです」と、シカゴのフィールド自然史博物館の地球物理学者で、この研究の筆頭著者であるジェニカ・グリア氏は、博物館の発表で述べた。「あるものの年代が分かれば、その歴史の中で何が起こってきたのかをより深く理解できるのです。」
研究者たちは、回収されたジルコン結晶中の鉛原子の分布を、原子プローブ断層撮影法を用いて調査した。他の古代の年代測定法と同様に、研究者たちは原子の放射性崩壊率を用いて時計の針を逆戻りさせ、それらが新しかった時期、つまり月であったマグマの海が冷えて私たちの衛星が形成された時期を解明しようとした。
「砂時計では、砂が片方のガラス球からもう片方のガラス球へと流れ、時間の経過は下の球に砂が溜まることで示されます」と、フィールド博物館とシカゴ大学の惑星科学者であるフィリップ・ヘック氏は声明で述べています。「放射年代測定法も同様に、親原子の数とそれらが変化した娘原子の数を数えることで機能します。変化の速度がわかっているため、時間の経過を計算できるのです。」
研究チームは、ジルコン結晶の年齢が少なくとも44億6000万年であることを発見しました。これは従来の推定よりも40年古いことになります。宇宙の時間から見ればほんの一瞬かもしれませんが、月の誕生のタイムラインを微調整する上で役立つ情報です。
有人月探査計画「アルテミス」によって、月の形成についてより深く理解できる可能性はほぼ確実です。NASAは2025年以降に人類を月に送り込み、そこに永続的な居住地を確立する予定です。
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