Una sonda lunare lanciata dall'agenzia spaziale cinese ha recentemente riportato i primi campioni freschi di roccia e detriti dalla luna in più di 40 anni. Ora un team internazionale di scienziati, tra cui un esperto della Washington University di St. Louis, ha determinato l'età di queste rocce lunari a quasi 1,97 miliardi di anni.

"È il campione perfetto per colmare un divario di 2 miliardi di anni, "ha detto Brad Jolliff, lo Scott Rudolph Professor of Earth and Planetary Sciences in Arts &Sciences e direttore del McDonnell Center for the Space Sciences dell'università. Jolliff è un coautore con sede negli Stati Uniti di un'analisi delle nuove rocce lunari condotta dall'Accademia cinese di scienze geologiche, pubblicato il 7 ottobre sulla rivista Scienza .

La determinazione dell'età è tra i primi risultati scientifici riportati dalla riuscita missione Chang'e-5, che è stato progettato per raccogliere e restituire alla Terra rocce da alcune delle più giovani superfici vulcaniche sulla luna.

"Certo, "giovane" è relativo, " ha detto Jolliff. "Tutte le rocce vulcaniche raccolte da Apollo erano più vecchie di 3 miliardi di anni. E tutti i giovani crateri da impatto la cui età è stata determinata dall'analisi dei campioni sono più giovani di 1 miliardo di anni. Quindi i campioni Chang'e-5 colmano un vuoto critico".

Il divario a cui fa riferimento Jolliff è importante non solo per studiare la luna, ma anche per studiare altri pianeti rocciosi del sistema solare.

Come corpo planetario, la luna stessa ha circa 4,5 miliardi di anni, quasi quanto la Terra. Ma a differenza della Terra, la luna non ha i processi erosivi o di costruzione di montagne che tendono a cancellare i crateri nel corso degli anni. Gli scienziati hanno approfittato dei crateri duraturi della luna per sviluppare metodi per stimare l'età di diverse regioni sulla sua superficie, basato in parte su come l'area sembra essere butterata dai crateri.

Questo studio mostra che le rocce lunari restituite da Chang'e-5 hanno solo circa 2 miliardi di anni. Conoscendo con certezza l'età di queste rocce, gli scienziati sono ora in grado di calibrare in modo più accurato i loro importanti strumenti di cronologia, ha detto Jolliff.

"Gli scienziati planetari sanno che più crateri su una superficie, più è vecchio; meno crateri, più giovane è la superficie. Questa è una bella determinazione relativa, " ha detto Jolliff. "Ma per mettere le date assolute di età su questo, bisogna avere dei campioni da quelle superfici."

"I campioni dell'Apollo ci hanno fornito una serie di superfici che siamo stati in grado di datare e correlare con le densità dei crateri, " ha spiegato Jolliff. "Questa cronologia dei crateri è stata estesa ad altri pianeti, per esempio, per Mercurio e Marte, per dire che le superfici con una certa densità di crateri hanno una certa età."

"In questo studio, abbiamo un'età molto precisa intorno ai 2 miliardi di anni, più o meno 50 milioni di anni, " ha detto Jolliff. "E 'un risultato fenomenale. In termini di tempo planetario, è una determinazione molto precisa. E questo è abbastanza buono per distinguere tra le diverse formulazioni della cronologia".

Altri risultati interessanti dello studio riguardano la composizione dei basalti nei campioni restituiti e cosa significa per la storia vulcanica della luna, ha notato Jolliff.

I risultati presentati nel Scienza la carta sono solo la punta dell'iceberg, per così dire. Jolliff e colleghi stanno ora setacciando i campioni di regolite alla ricerca di chiavi per altri importanti problemi di scienza lunare, come trovare frammenti e pezzi gettati nel sito di raccolta di Chang'e 5 da lontano, giovani crateri da impatto come Aristarco, per determinare eventualmente l'età di queste piccole rocce e la natura dei materiali in quegli altri siti di impatto.

Jolliff ha lavorato con gli scienziati del Centro Sensitive High Resolution Ion MicroProbe (SHRIMP) di Pechino che ha condotto questo studio, incluso il coautore dello studio Dunyi Liu, da oltre 15 anni. Questa relazione a lungo termine è possibile attraverso uno speciale accordo di collaborazione che include la Washington University e il suo Dipartimento di Scienze della Terra e Planetarie, e Shandong University di Weihai, Cina, con il supporto del McDonnell Center for the Space Sciences della Washington University.

"Il laboratorio di Pechino dove sono state fatte le nuove analisi è tra i migliori al mondo, e hanno svolto un lavoro fenomenale nel caratterizzare e analizzare i campioni di roccia vulcanica, " ha detto Jolliff.

"Il consorzio comprende membri provenienti dalla Cina, Australia, gli Stati Uniti., Regno Unito e Svezia, "Continuò Jolliff. "Questa è scienza fatta nel modo ideale:una collaborazione internazionale, con condivisione gratuita di dati e conoscenze, e tutto fatto nel modo più collegiale possibile. Questa è diplomazia della scienza".

Jolliff è uno specialista in mineralogia e ha fornito la sua esperienza per questo studio dei campioni Chang'e-5. Il suo background di ricerca personale è incentrato sulla luna e su Marte, i materiali che compongono le loro superfici e cosa raccontano della storia dei pianeti.

As a member of the Lunar Reconnaissance Orbiter Camera science team and leader of the Washington University team in support of NASA's Apollo Next Generation Sample Analysis (ANGSA) program, Jolliff investigates the surface of the moon, relating what can be seen from orbit to what is known about the moon through the study of lunar meteorites and Apollo samples—and now, from Chang'e-5 samples.