Een nieuwe studie onder leiding van aardwetenschappers van het Instituut voor Geologie en Mineralogie van de Universiteit van Keulen heeft de leeftijd van de Maan beperkt tot ongeveer 50 miljoen jaar na de vorming van het zonnestelsel. Na de vorming van het zonnestelsel, 4,56 miljard jaar geleden, de maan is ongeveer 4,51 miljard jaar geleden gevormd. De nieuwe studie heeft dus vastgesteld dat de maan aanzienlijk ouder is dan eerder werd aangenomen - eerder onderzoek had geschat dat de maan ongeveer 150 miljoen jaar na de vorming van het zonnestelsel is gevormd. Om deze resultaten te bereiken, de wetenschappers analyseerden de chemische samenstelling van een breed scala aan monsters die tijdens de Apollo-missies werden verzameld. De studie 'Early Moon Formation afgeleid van hafnium-tungsten systematiek' werd gepubliceerd in Natuur Geowetenschappen .

Op 21 juli 1969, de mensheid zette zijn eerste stappen op een ander hemellichaam. In hun paar uur op het maanoppervlak, de bemanning van Apollo 11 verzamelde en bracht 21,55 kg aan monsters terug naar de aarde. Bijna precies 50 jaar later, deze monsters leren ons nog steeds over belangrijke gebeurtenissen in het vroege zonnestelsel en de geschiedenis van het aarde-maansysteem. Het bepalen van de leeftijd van de maan is ook belangrijk om te begrijpen hoe en op welk moment de aarde is gevormd, en hoe het zich ontwikkelde aan het begin van het zonnestelsel.

Deze studie richt zich op de chemische handtekeningen van verschillende soorten maanmonsters die zijn verzameld door de verschillende Apollo-missies. "Door de relatieve hoeveelheden van verschillende elementen te vergelijken in gesteenten die zich op verschillende tijdstippen hebben gevormd, het is mogelijk om te leren hoe elk monster gerelateerd is aan het maaninterieur en de stolling van de magma-oceaan, " zegt Dr. Raúl Fonseca van de Universiteit van Keulen, die samen met zijn collega Dr. Felipe Leitzke processen bestudeert die in het binnenste van de maan plaatsvonden in laboratoriumexperimenten.

De maan is waarschijnlijk gevormd in de nasleep van een gigantische botsing tussen een planetair lichaam ter grootte van Mars en de vroege aarde. Overuren, de maan sijpelde weg uit de wolk van materiaal die in de baan van de aarde werd gestraald. De pasgeboren maan was bedekt met een magma-oceaan, die verschillende soorten gesteenten vormden terwijl het afkoelde. "Deze rotsen registreerden informatie over de vorming van de maan, en is vandaag de dag nog steeds te vinden op het maanoppervlak, " zegt Dr. Maxwell Thiemens, voormalig onderzoeker van de Universiteit van Keulen en hoofdauteur van de studie. Dr. Peter Sprung, co-auteur van de studie, voegt toe:"Dergelijke waarnemingen zijn op aarde niet meer mogelijk, aangezien onze planeet in de loop van de tijd geologisch actief is geweest. De maan biedt dus een unieke kans om planetaire evolutie te bestuderen."

De Keulse wetenschappers gebruikten de relatie tussen de zeldzame elementen hafnium, uranium en wolfraam als een sonde om de hoeveelheid smelten te begrijpen die plaatsvond om de merriebasalt te genereren, d.w.z., de zwarte gebieden op het maanoppervlak. Dankzij een ongekende meetnauwkeurigheid, de studie zou verschillende trends kunnen identificeren tussen de verschillende reeksen rotsen, wat nu een beter begrip mogelijk maakt van het gedrag van deze belangrijke zeldzame elementen.

Het bestuderen van hafnium en wolfraam op de maan is bijzonder belangrijk omdat ze een natuurlijke radioactieve klok vormen van de isotoop hafnium-182 die vervalt tot wolfraam-182. Dit radioactieve verval duurde slechts de eerste 70 miljoen jaar van het zonnestelsel. Door de in de Apollo-monsters gemeten hafnium- en wolfraaminformatie te combineren met informatie uit laboratoriumexperimenten, de studie constateert dat de maan al 50 miljoen jaar na de vorming van het zonnestelsel begon te stollen. "Deze leeftijdsinformatie betekent dat elke gigantische impact vóór die tijd moest plaatsvinden, die een fel bediscussieerde vraag onder de wetenschappelijke gemeenschap beantwoordt over wanneer de maan werd gevormd, " voegt professor Dr. Carsten Münker van het Instituut voor Geologie en Mineralogie van de UoC toe, senior auteur van de studie.

Maxwell Thiemens concludeert:"De eerste stappen van de mensheid op een andere wereld, precies 50 jaar geleden, leverden monsters op die ons de timing en evolutie van de maan lieten begrijpen. Aangezien de vorming van de maan de laatste grote planetaire gebeurtenis was na de vorming van de aarde, de leeftijd van de maan biedt ook een minimumleeftijd voor de aarde."