1969. július 21-én az emberiség megtette első lépéseit egy másik égitestre. A Hold felszínén töltött néhány óra alatt az Apollo-11 legénysége 21,55 kg mintát gyűjtött és hozott vissza a Földre. Majdnem pontosan 50 évvel később ezek a minták még mindig tanítanak minket a korai Naprendszer kulcsfontosságú eseményeiről és a Föld-Hold rendszer történetéről. A Hold korának meghatározása azért is fontos, hogy megértsük, hogyan és mikor alakult ki a Föld, és hogyan fejlődött a Naprendszer kezdetén.
Ez a tanulmány a különböző Apollo-missziók által gyűjtött különböző típusú holdminták kémiai jeleit vizsgálja. A különböző időpontokban keletkezett kőzetekben található különböző elemek relatív mennyiségének összehasonlításával megtudhatjuk, hogy az egyes minták hogyan kapcsolódnak a holdbelsőhöz és a magmaóceán megszilárdulásához – mondja Dr. Raúl Fonseca, a Kölni Egyetem munkatársa, aki kollégájával, Dr. Felipe Leitzke-vel együtt laboratóriumi kísérletekben tanulmányozza a Hold belsejében lejátszódó folyamatokat.
A Hold valószínűleg egy Mars méretű égitest és a korai Föld közötti óriási ütközés nyomán alakult ki. Idővel a Hold a Föld pályájára lövellt anyagfelhőből akkrétálódott. Az újonnan született Holdat magmaóceán borította, amely kihűlés közben különböző kőzettípusokat alkotott. Ezek a kőzetek információkat rögzítettek a Hold kialakulásáról, és ma is megtalálhatók a Hold felszínén – mondja Dr. Maxwell Thiemens, a Kölni Egyetem korábbi kutatója, a tanulmány vezető szerzője. Dr. Peter Sprung, a tanulmány társszerzője hozzáteszi: “Ilyen megfigyelésekre a Földön már nincs lehetőség, mivel bolygónk az idők során geológiailag aktív volt. A Hold így egyedülálló lehetőséget nyújt a bolygók fejlődésének tanulmányozására.”
A kölni tudósok a ritka elemek, a hafnium, az urán és a volfrám közötti kapcsolatot használták szondaként, hogy megértsék, milyen mértékű olvadás történt a mare-bazaltok, azaz a holdfelszíni fekete régiók keletkezése során. A példa nélkül álló mérési pontosságnak köszönhetően a tanulmányban sikerült azonosítani a különböző kőzetegyüttesek között elkülönülő tendenciákat, ami most lehetővé teszi e kulcsfontosságú ritka elemek viselkedésének jobb megértését.
A hafnium és a volfrám tanulmányozása a Holdon különösen fontos, mivel a hafnium-182 izotóp volfrám-182-re bomlásának természetes radioaktív óráját képezik. Ez a radioaktív bomlás csak a Naprendszer első 70 millió éve alatt tartott. Az Apollo-mintákban mért hafnium- és volfrámadatok és a laboratóriumi kísérletekből származó információk kombinálásával a tanulmány megállapítja, hogy a Hold már 50 millió évvel a Naprendszer kialakulása után elkezdett megszilárdulni. Ez a korinformáció azt jelenti, hogy egy esetleges óriási becsapódásnak ezt megelőzően kellett bekövetkeznie, ami választ ad a tudományos közösségben hevesen vitatott kérdésre, hogy mikor alakult ki a Hold – teszi hozzá Dr. Carsten Münker professzor, az UoC Geológiai és Ásványtani Intézetének munkatársa, a tanulmány vezető szerzője.”
Maxwell Thiemens összegez: “Az emberiség első lépései egy másik világra pontosan 50 évvel ezelőtt olyan mintákat eredményeztek, amelyek segítségével megérthetjük a Hold időzítését és fejlődését. Mivel a Hold kialakulása volt az utolsó nagy bolygói esemény a Föld kialakulása után, a Hold kora a Föld minimális korát is megadja.”