Un nuovo studio degli scienziati del Southwest Research Institute descrive come hanno ampliato le capacità del prototipo di strumento di volo spaziale Chemistry Organic and Dating Experiment (CODEX), progettato per la datazione sul campo di materiali extraterrestri. CODEX utilizza ora due diversi approcci di datazione basati sui metodi geocronologici rubidio-stronzio e piombo-piombo. Lo strumento utilizza la spettrometria di massa a ionizzazione per risonanza e ablazione laser (LARIMS) per ottenere le date utilizzando questi metodi.

"L'obiettivo centrale di CODEX è comprendere meglio alcune delle questioni in sospeso della cronologia del sistema solare, come la durata del pesante bombardamento di meteoroidi o per quanto tempo Marte era potenzialmente abitabile, " ha affermato lo scienziato dello staff SwRI F. Scott Anderson, chi sta guidando lo sviluppo dello strumento.

"In un modo, abbiamo dato al CODEX la visione binoculare negli appuntamenti, " disse Jonathan Levine, professore associato di fisica alla Colgate University e collaboratore di Anderson su CODEX. "Quando puoi guardare qualcosa da due diverse prospettive, ottieni una visione più profonda dell'oggetto che stai esaminando, se stai usando gli occhi o qualsiasi altro strumento. Nella datazione di campioni planetari, o qualsiasi roccia davvero, lo stesso vale».

Le versioni precedenti di CODEX sfruttavano il decadimento radioattivo naturale del rubidio in stronzio come nostra misura di quanto tempo era trascorso dal campione, di solito una roccia terrestre, formato. Il CODEX continua a utilizzare questo metodo di misurazione, ma ora è anche in grado di misurare gli isotopi di piombo prodotti dal decadimento naturale dell'uranio in un campione. Confrontando due isotopi del piombo, è possibile ottenere una stima indipendente dell'età dei campioni.

"A volte i due sistemi di datazione indicano la stessa età per un campione, e l'accordo ci dà la certezza di comprendere la storia dell'esemplare, " ha detto Anderson. "Ma a volte le età non sono d'accordo, e apprendiamo che la storia del rock è stata più sfumata o più complessa di quanto pensassimo".

Anderson e Levine hanno usato i due metodi di datazione di CODEX per misurare l'età di sei campioni:uno dalla Terra, due da Marte, e tre dalla Luna.

"Questa serie di rocce ci ha mostrato il tipo di sfide che probabilmente incontreremo quando il CODEX alla fine riuscirà a volare su Marte o sulla Luna, e ci mostra anche dove è più probabile che CODEX funzioni con successo, " Disse Levine. "Tra i tre meteoriti della Luna che abbiamo studiato, abbiamo riprodotto le età conosciute in due casi, e nel terzo caso ho trovato prove di un'età molto più antica di quanto riportato in precedenza per questo meteorite".

L'età degli oggetti del sistema solare interno è comunemente stimata contando i crateri da impatto, con l'ipotesi che gli oggetti con più crateri siano esistiti per periodi di tempo più lunghi. Queste stime sono anche parzialmente calibrate dalle età delle rocce lunari ottenute dagli astronauti negli anni '60. Però, in aree non esplorate dagli astronauti, le stime dell'età potrebbero essere errate da 100 milioni a miliardi di anni. Così, datare più campioni è fondamentale per la nostra comprensione dell'età del sistema solare.

"Incontri è un processo impegnativo. Le tecniche tradizionali non si adattano facilmente al volo spaziale, che richiedono un laboratorio considerevole, personale considerevole e diversi mesi per determinare una data, " ha detto Anderson. "CODEX può datare campioni da queste superfici con una precisione di ± 20-80 milioni di anni, più che sufficiente per ridurre le incertezze esistenti di 100-1000 milioni di anni, e notevolmente più accurato di altri metodi, che hanno una precisione di circa ±350 milioni di anni."

Ci sono potenzialmente centinaia di siti sulla Luna e su Marte che gli scienziati sono interessati a datare, ma le missioni di restituzione dei campioni sono costose e richiedono molto tempo. Per questa ragione, CODEX è progettato per essere sufficientemente compatto da essere incorporato in un veicolo spaziale e potrebbe condurre la datazione in loco dei campioni.

"Questo esperimento apre la prospettiva di dotare una futura missione di atterraggio sulla Luna o su Marte con un unico strumento di datazione in grado di sfruttare due sistemi isotopici complementari, " ha detto Anderson. "Questa combinazione consentirebbe controlli di coerenza e ci permetterebbe una comprensione più sfumata della storia planetaria".