Dosud se předpokládalo, že vesmírný souputník naší planety se zrodil před 4,42 miliardy let. V té době byla sluneční soustava mladá a Země (spíš protoZemě) čerstvě a nedokonale zformovaná, horká a mazlavá.

The moon is 40 million years older than we thought, new research led by Dr Jennika Greer (@StjarnaStenar) of @UofGGES, @FieldMuseum and @UChicago reveals.

Read how crystals returned from the Apollo missions helped uncover the moon’s age ➡️ https://t.co/yZ6jUnA1sR pic.twitter.com/n4I9wZ6GL6

— University of Glasgow (@UofGlasgow) October 23, 2023

Tehdy podle teorie Velkého impaktu (The Giant Impact Formation, nebo také Big Splash) se Země srazila s protoplanetou Theia, objektem o velikosti Marsu s polovičním průměrem naší planety. Povrchový materiál z obou těles byl při nárazu vymrštěn do vesmíru.

Mračna hornin s vyvrženými úlomky pak vytvořila na oběžné dráze Země prstenec, který se nabaloval na největší horninu… až vznikl Měsíc.

Experti z Durhamské univerzity střet simulovali na superpočítači. Zjistili, že Theia s vysokou pravděpodobností narazila do Země tečně. Tuto srážku zpracovali do působivé animace.

Mezinárodní tým vědců vedený geoložkou Jennikou Greerovou, která působí na univerzitě v Glasgow, nyní z drobných zrnek zirkonu v měsíčních vzorcích dospěl k závěru, že zmíněná srážka nastala dřív a že Měsíc je starší, než jsme si mysleli – nejméně o 40 milionů let.

To znamená, že Měsíc je starý alespoň 4,46 miliardy let. Poměřováno časovými měřítky vesmíru je tedy jen o chlup mladší než Země, jejíž stáří se odhaduje na 4,54 miliardy let.

Dějiny zapsané v zirkonu

„Zkoumali jsme krystaly zirkonu, které jsou nejstaršími známými pevnými látkami po Velkém impaktu. A protože jsme zjistili, jak jsou tyto krystaly staré, posloužily nám jako kotva pro měsíční chronologii,“ cituje žurnál Science Alert kosmochemika Philippa Hecka z Chicagské univerzity, jednoho z autorů studie o stáří Měsíce, která byla v pondělí publikovaná v časopise Geochemical Perspectives Letters.

Krystaly zirkonu jsou vynikající časomírou pro určování stáří hornin. Při svém vzniku obsahují uran, ale silně odmítají olovo. Postupem času se však radioaktivní uran v zirkonu rozpadá na olovo, a to známou rychlostí.

Vědci se proto mohou podívat na poměr uranu a olova v krystalu zirkonu a s vysokou přesností určit, kdy se zirkon vytvořil.

Greerová a její spolupracovníci studovali drobné impaktní krystaly z lunárního prachu, které na Měsíci sesbíral astronaut z mise Apollo 17 Harrison Schmitt v roce 1972. Podle expertů tyto krystaly musely vzniknout ihned poté co ztuhnul roztavený oceán magmatu pokrývající Měsíc.

„Když byl povrch Měsíce roztavený ohromnou energií nárazu, krystaly zirkonu se nemohly vytvořit a přežít. Takže všechny krystaly na povrchu Měsíce musely vzniknout poté, co měsíční magmatický oceán vychladl. Jinak by se roztavily a jejich chemické stopy by byly vymazány," vysvětluje Heck ve Science Alert.

Astronaut z letu Apolla 17 Harrison Schmitt při sběru vzorků lunární půdy v roce 1972. | zdroj: Profimedia/NASA

Vědci použili ke studiu složení vzorků atomovou tomografii, při níž krystaly zabrousili do špičky a poté pomocí laserů ze špičky odpařili atomy. Hmotnostní spektrometr analyzoval odpařený materiál a měřil poměr uranu a olova.

Metoda zmíněného týmu byla přesnější než ta, kterou použili vědci v roce 2009 a která naznačovala, že Měsíc se zrodil před 4,42 miliardy let. Nyní se ukázalo, že stáří krystalů zirkonu je 4,46 miliardy let. To znamená, že Měsíc musí být nejméně tak starý.

Upřesněné stáří Měsíce by teď mohlo vědcům pomoci určit, jak dlouho trval jeho vznik i tuhnutí a také lépe odhadnout datum Velkého impaktu.

Životadárná srážka

Srážka, která stvořila Měsíc může leckomu připadat jako katastrofa. Pro lidi a další druhy obývající Zemi však byla požehnáním.

Měsíc se dá přirovnat k zemské kotvě. Svou gravitací vyvolává pravidelně se opakující příliv a odliv. Bez něj by se moře a oceány jen tiše vlnily vlivem slabé gravitace mohutného, zato vzdáleného Slunce.

Příliv a odliv pomáhají odnášet teplejší vodu od rovníku k pólům. Pokud by Země neměla Měsíc, byly by rozdíly teplot mezi rovníkem a póly výraznější a počasí by bylo divočejší – se silnějšími větry, lijáky a bouřemi.

Přílivové vlny vyvolané Měsícem také brzdí rotaci Země – prodlužují dny. Důsledkem kratších dnů bez Měsíce by byly divočejší změny počasí.

Není vůbec jisté, zda by bez Měsíce na Zemi lidská civilizace existovala. Nevytvořily by se důležité plochy na mořských březích, které část dne zůstávají suché a část dne jsou zase zality vodou.

Právě v takových místech se kdysi objevily první zárodky života vycházejícího z moře. Bez Měsíce by život vystoupil z vody později. Pokud by vůbec vystoupil.

The evolution of the Moon.
4.5 billion years in 2 minutes.

: NASA Goddard pic.twitter.com/Blp8n5aM5h

— Wonder of Science (@wonderofscience) October 12, 2023