Piccoli zirconi ci permettono di sapere quando si sono solidificate le croste della Terra e della Luna

La Luna si è formata da una grande collisione con la Terra primordiale con un embrione planetario delle dimensioni di Marte che chiamiamo Tia.

E tecniche per datare le rocce del mantello terrestre Essi collocano la data di formazione della Terra primordiale a circa 60 milioni di anni dopo che i primi minerali solidi si solidificarono attorno al Sole.. Cioè, 4,5 miliardi di anni fa.

In effetti, la Terra e la Luna sono gli unici due corpi del Sistema Solare le cui rocce condividono esattamente la stessa frazione di isotopi di ossigeno, indicando un’origine comune, anche se la Luna è sorta più tardi, a seguito di quell’evento catastrofico.

Recentemente sono stati pubblicati gli ultimi risultati dello studio di piccoli grani minerali noti come zircone, che sono altamente resistenti e mantengono le condizioni della loro formazione. Questi minuscoli zirconi sono l’unica prova concreta che abbiamo della prima crosta della Terra e della Luna, quando entrambe avevano oceani di magma sulla loro superficie.

Ti unirai a me in questo viaggio alle origini di Zircon?

Meteoriti lunari

I meteoriti lunari sono diversi. Alcuni di essi sono spazi vuoti creati da molteplici impatti di proiettili di diverse dimensioni sulla loro superficie. Altri sono più omogenei e rappresentano caratteristiche rocciose più caratteristiche dei mari lavici – come il basalto – o di quelle zone chiamate altopiani caratterizzate da anortociti o altre rocce che galleggiavano in un oceano di magma primordiale.

Rispetto alle rocce lunari riportate dalle missioni di ritorno dei campioni Apollo, Luna e Chang’e 5, che provengono da luoghi molto specifici, i meteoriti lunari appaiono in modo casuale da qualunque punto siano stati craterizzati dall’impatto. Possono anche essere considerati campionamenti casuali della superficie lunare.

Le affascinanti rocce lunari che studiamo al CSIC

Nel nostro Laboratorio di restituzione di meteoriti e campioni dello Space Science Institute (CSIC). Studiamo le rocce lunari da più di un decennio e abbiamo formato giovani ricercatori per studiare questi materiali.

Abbiamo un interesse speciale per Le rocce che arrivano a noi dal nostro satellite naturale vengono rilasciate quando un asteroide impatta sulla sua superficie scavando un cratere. Dalle pareti del cratere l’onda d’urto è capace di lanciare rocce che rimangono nell’orbita terrestre e raggiungono in brevi periodi di tempo il nostro pianeta. Esaminiamo attentamente se le loro proprietà fisiche sono significativamente diverse da quelle delle rocce restituite.

Tracce chimiche del passato

Sorprendentemente, lo zircone è così resistente che ci permette di campionare le condizioni di formazione delle prime rocce terrestri e lunari, quelle di cui lo zircone faceva parte.

In effetti, le rocce più antiche che conosciamo sulla Terra hanno circa 3,9 miliardi di anni (Ma). Attraverso un attento studio, si è scoperto che contiene antichi zirconi risalenti ad epoche comprese tra 4.400 e 3.800 milioni di anni fa, all’interno di quella che è conosciuta come era di Adriano.

Questi piccoli grani contengono molti grani Le tracce chimiche ci permettono di ricostruire l’ambiente terrestre in quello stadio primitivo.

La superficie terrestre aveva allora continenti più sottili, composti da rocce silicee ossidate ricche di acqua, derivanti dall’alterazione idrologica dei primi protoliti che interagivano con le acque superficiali a bassa temperatura.

Lo Zircone ci regala, in questo modo, La prima prova della presenza di acqua sulla superficie sin dalle fasi iniziali del nostro pianeta.

Zircone nelle rocce lunari e nei meteoriti

Vista l’importanza dei cristalli di zirconio, la comunità scientifica li ha individuati da tempo nelle rocce lunari raccolte dagli astronauti della missione Apollo, ma anche nei meteoriti.

Recentemente, la geochimica Jenica Greer dell’Università di Glasgow ha pubblicato un articolo Studio dettagliato Da uno degli zirconi trovati nel cratere lunare 72255, raccolto dall’Apollo 17.

Il team di Jennika Greer ha ottenuto una misurazione radiometrica del piombo nello zircone a 4460 micrometri. 31 Ma, il che lo rende il più antico zircone lunare finora documentato.

Hanno esaminato il grano di zircone identificato Nel lavoro precedente di Biidong Zhang, ricercatore dell’Università della California Utilizzando la tomografia con sonda atomica.

40 milioni di anni prima di quanto si pensasse

L’analisi della risoluzione spaziale atomica dei singoli grani metallici mostra l’assenza di nanocluster di piombo, indicando che non hanno subito alcun cambiamento dopo la cristallizzazione. Ciò supporta la natura incontaminata dello zircone e la sua precoce età di formazione, che, di fatto, ritarda l’età della prima crosta lunare di circa 40 milioni di anni: la Luna deve essersi formata molto prima di quanto si pensasse in precedenza.

Questa tecnica ci permette di renderci conto che questi grani di zircone non sono stati influenzati in modo significativo dai processi di impatto successivi alla loro formazione.

In generale, gli studi sui meteoriti lunari permettono di datare successivi eventi di cristallizzazione. Recentemente, ad esempio, è diventato possibile determinarlo Il meteorite Dhofar del 1528 è una complessa breccia feldspatica originaria della crosta profonda o del mantello superiore della Luna.. In quella roccia fu scoperto lo zircone, l’età di cristallizzazione dell’uranio e del piombo risale a circa 4.350 milioni di anni.

La scoperta e la datazione del Lunar Gap 72255 evidenzia il valore delle missioni Apollo con equipaggio come fonte di rocce lunari, un’impresa encomiabile da parte di questi astronauti in un ambiente estremamente ostile.

Notizie correlate

Le misurazioni di Greer e dei suoi collaboratori rappresentano una nuova data per la formazione della Luna, ritardandone l’unificazione di circa 40 milioni di anni. Questo ci dice che l’impatto di Tia sulla Terra deve essere avvenuto entro 110 milioni di anni dalla formazione dei primi solidi datati nel sistema solare.

Con tutto questo, quando gli scienziati parlano del magnifico zircone, nessuno dovrebbe sottovalutarlo o confonderlo con semplici minerali di gioielleria.