地球上最古老的岩石可能被发现了(在月球上!)

由:马克曼奇尼|

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宇航员Edgar D. Mitchell(左)和宇航员Alan B. Shepard Jr.检查阿波罗14号任务的月球样本,包括最大的样本,篮球大小的岩石“Big Bertha”。美国国家航空航天局

1971年2月6日,这位已故的宇航员艾伦谢泼德他是美国宇航局的指挥官阿波罗14号任务他在月球上散步。他和同行的太空旅行者埃德加·米切尔当时正忙着在一个叫做锥形陨石坑的洼地周围收集岩石。用谢泼德自己的话来说,其中很多都是“手大小的抓来的样品”,但两人也带了一些更大的纪念品回家。

谢泼德收集的一块篮球大小的石头为自己赢得了一个绰号:胖女人“官方称为”月球样品14321“Big Bertha重约19磅(9公斤),是阿波罗14号带回地球的最大的岩石第三大被任何阿波罗任务

尽管谢泼德在月球上发现了大贝莎,但这可能不是它故事的开始。岩石是角砾岩这是一种被称为“碎屑”的地质碎片大杂烩,它们由水泥一样的混合物粘合在一起。一项新发表的假说称,大伯莎的一部分形成于数十亿年前——就在地球上。事实上,尽管与月球有关,这可能是迄今为止发现的最古老的“地球岩石”。

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寒冷的情况下

Big Bertha的出身是一项研究的重点发表在1月24日的《地球与行星科学快报》上.这篇论文的作者包括一个由地球科学家组成的国际团队,他们观察了阿波罗14号获得的月球岩石,包括月球样本14321。这个著名角砾岩上的碎屑大部分是深灰色的,但也有轻的一个这很吸引人。

它是由长英石组成的,长英石是一种含有长石和石英的火山岩。浅灰色的碎屑2厘米(0.7英寸)宽,也装载了微小的锆石晶体。许多锆石中含有重要成分信息关于它们形成的时间和地点的环境。

对Big Bertha的光斑中的锆石的仔细检查表明,这些晶体是由凉爽、富氧的环境产生的岩浆.然而,这种熔融岩石在月球表面附近是不存在的。要找到一些,你需要旅行超过100英里在月球表面下162公里处,谢泼德和米切尔发现了Big Bertha。

那么,这些锆石——以及它们所属的碎屑——是如何最终出现在地表的呢?可能有暴力撞击。当陨石或小行星撞击行星或卫星时,它会把埋在地壳深处的物质带到地表。

正如前面提到的,Big Bertha是在一个撞击坑中发现的。所以这个案子结束了,对吧?好吧,也许不是。圆锥坑——一个大约有250英尺(76米)深,1000英尺(304米)宽的区域——粗略地创造了出来2600万年前.科学家们认为,留下这片洼地的剧烈事件可能没有挖掘出位于月球下方45英里(72.4公里)以上的任何地质物质。

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照片中央的大块岩石是14321号月球样本,被称为“大贝莎”,被认为是迄今为止从地球上发现的最古老的岩石。
美国国家航空航天局

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家碎屑

当然,大伯莎的长纤维质碎屑可能起源于月球岩浆库深处。但这似乎不太可能。该研究的作者认为另一种情况更有可能。

在地球表面下12英里(19公里)处,有一种冷的、氧化的岩浆供应。这种原材料很可能就是Big Bertha的光斑上的锆石。顺便说一下,锆石晶体有一个很好的保存习惯同位素。这些可以用来同位素年龄测定,这一过程告诉我们,长纤维长石碎屑有40到41亿年的历史。

把这两种线索放在一起,事件的潜在时间线就出现了。根据这项研究支持的假设,一些岩浆位于地球地下12英里(19公里)处大陆地壳在40亿到41亿年前硬化成碎屑。

我们知道我们的星球曾经是被陨石在那些日子里(这一过程创造了许多非常古老的花岗岩)。重复的撞击会使岩屑越来越接近地表,直到——最终——一个弹丸击中地球,以足够的力量将felite发射到太空中。

据估计,40亿年前,我们的月球就在附近近三倍比现在更接近地球据推测,遥远的碎屑填补了缺口,落在了自然卫星上。但坠落的陨石骚扰月亮,太。大约39亿年前,有一次撞击部分融化在月球表面,它与其他碎屑融合,成为角砾岩的一部分。

最终,在2600万年前,小行星撞击产生了锥形陨石坑,使Big Bertha重获自由——在1971年具有历史意义的一天,它被推到了Alan Shepard来到的地方,并抓住了这块岩石。多么疯狂的旅程啊!

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时间问题

如果长英质碎屑真的起源于陆地,那么具有讽刺意味的是,它可能是已知的最古老的地球岩石。来自加拿大西北地区的40.3亿年前的阿卡斯塔片麻岩类似的在年龄。在魁北克Nuvvuagittuq绿岩带至少有39亿年的历史。在澳大利亚西部的杰克山,科学家们找到了大致形成的锆石43.7亿年前.但这些晶体似乎在某些时候脱离了它们原来的岩石。另一方面,研究合著者David A. Kring说告诉科学杂志上说Big Bertha的长英质碎屑和锆石是同时形成的。

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