Még egy nyom a Hold eredetének megfejtéséhez

A kutatók felfedezték az első végleges bizonyítékot arra, hogy a Hold a Föld köpenyéből örökölte az őshonos nemesgázokat. A felfedezés a kirakós játék egy jelentős darabkáját jelenti annak megértéséhez, hogy miként alakult ki a Hold, és potenciálisan a Föld és más égitestek.

Az emberiséget máig folyamatosan lenyűgözi a Hold. A tudósok azonban csak Galilei idejében kezdték el igazán tanulmányozni. Közel öt évszázad alatt a kutatók számos, sokat vitatott elméletet állítottak fel a Hold keletkezésére vonatkozóan. Most az ETH Zürich geokémikusai, kozmokémikusai és petrológusai új megvilágításba helyezik a Hold keletkezéstörténetét. A Science Advances című folyóiratban most megjelent tanulmányukban a kutatócsoport olyan eredményekről számol be, amelyek szerint a Hold a Föld köpenyéből örökölte a hélium és a neon őshonos nemesgázokat. A felfedezés tovább erősíti a jelenleg kedvelt "óriásbecsapódás" elméletet, amely szerint a Hold a Föld és egy másik égitest hatalmas ütközése során jött létre.

Meteoritok a Holdtól az Antarktiszig

Patrizia Will a zürichi ETH-n végzett doktori kutatása során hat, a NASA-tól kapott antarktiszi gyűjteményből származó holdi meteoritmintát elemzett. A meteoritok bazaltkőzetekből állnak, amelyek akkor keletkeztek, amikor a Hold belsejéből magma tört fel és gyorsan lehűlt. Keletkezésük után további bazaltrétegek fedték őket, amelyek megvédték a kőzetet a kozmikus sugárzástól és különösen a napszéltől. A lehűlés során a magmában található egyéb ásványok között holdi üvegszemcsék is keletkeztek. Will és a kutatócsoport felfedezte, hogy az üvegszemcsék megtartották a napgázok kémiai ujjlenyomatait (izotópos jeleit): a Hold belsejéből származó hélium és neon kémiai ujjlenyomatait. Eredményeik határozottan alátámasztják, hogy a Hold a Földön honos nemesgázokat örökölte. "Olyan izgalmas eredmény volt, hogy először találtunk napszaki gázokat a Hold bazaltos anyagaiban, amelyeknek semmi közük a holdfelszíni expozícióhoz" - mondja Will.

A légkör védelme nélkül az aszteroidák folyamatosan csapkodják a Hold felszínét. Valószínűleg nagy energiájú becsapódás kellett ahhoz, hogy a meteoritokat a Hold méntelepeként ismert hatalmas síkságokhoz hasonló lávafolyam középső rétegeiből kilökjék. A kőzetdarabok végül meteoritok formájában jutottak el a Földre. Sok ilyen meteoritmintát Észak-Afrika sivatagjaiban vagy - jelen esetben - az Antarktisz "hideg sivatagjában" gyűjtöttek be, ahol könnyebb észrevenni őket a tájban.

A Grateful Dead dalszövegei inspirálják a laboratóriumi műszert

A zürichi ETH nemesgáz-laboratóriumában található a legmodernebb nemesgáz-tömegspektrométer, amelyet "Tom Dooley"-nak neveztek el - a Grateful Dead azonos című dalában is megénekelték. A műszer akkor kapta a nevét, amikor a korábbi kutatók egy időben a laboratórium mennyezetéről függesztették le a rendkívül érzékeny berendezést, hogy elkerüljék a mindennapi élet rezgéseinek zavaró hatását. A Tom Dooley műszerrel a kutatócsoport képes volt a meteoritokból származó milliméter alatti üvegszemcséket mérni, és kizárni a napszelet, mint az észlelt gázok forrását. Az általuk kimutatott hélium és neon a vártnál jóval nagyobb gyakorisággal fordult elő.

A Tom Dooley olyan érzékeny, hogy valójában ez az egyetlen olyan műszer a világon, amely képes a hélium és a neon ilyen minimális koncentrációjának kimutatására. A készüléket arra használták, hogy kimutassák ezeket a nemesgázokat a Murchison meteorit 7 milliárd éves szemcséiben - az eddig ismert legrégebbi szilárd anyagban.

Az élet eredetének kutatása

Nagy előrelépést jelent, hogy tudjuk, hol kell keresni a NASA mintegy 70 000 engedélyezett meteoritból álló hatalmas gyűjteményében. "Erős meggyőződésem, hogy a meteoritokban található nehéz nemesgázok és izotópok tanulmányozására versenyfutás indul" - mondja Henner Busemann, az ETH Zürich professzora, a földön kívüli nemesgázok geokémiájának egyik vezető tudósa. Elvárásai szerint a kutatók hamarosan olyan nemesgázok után fognak kutatni, mint a xenon és a kripton, amelyek azonosítása nagyobb kihívást jelent. Más illékony elemek, például hidrogén vagy halogének után is kutatnak majd a holdi meteoritokban.

Busemann megjegyzi: "Bár az ilyen gázok nem szükségesek az élethez, érdekes lenne tudni, hogy e nemesgázok némelyike hogyan élte túl a Hold brutális és erőszakos kialakulását. Az ilyen ismeretek segíthetnek a geokémia és a geofizika tudósainak olyan új modellek létrehozásában, amelyek általánosabban megmutatják, hogyan élhetik túl az ilyen legillékonyabb elemek a bolygók kialakulását a Naprendszerünkben és azon túl"