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torniamo alla "scienza": i 5 campioni di suolo lunare cinese chang'e dimostrano che 120 milioni di anni fa c'era ancora attività vulcanica sulla luna

2024-09-06

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it house ha riferito il 6 settembre che la durata dell'attività vulcanica lunare è di grande importanza per la costruzione del modello di evoluzione termica lunare e ha sempre attirato molta attenzione.

i nove campioni lunari restituiti dal programma apollo degli stati uniti e dalla luna dell'ex unione sovietica e tutti i campioni di meteoriti raccolti sono sostanzialmente più vecchi di 3 miliardi di anni. si ritiene che l'attività vulcanica sulla luna sia terminata molto tempo fa.

il risultato della datazione precisa del campione di basalto chang'e-5 è di 2,03 ± 004 milioni di anni, dimostrando che c'era ancora attività di magma su larga scala sulla luna 2 miliardi di anni fa. è questa l'età la fine dell'attività vulcanica lunare?

▲ diagramma del modello di formazione di perle di vetro vulcanico e perle di vetro da impatto

sulla base di campioni di suolo lunare chang'e-5, i ricercatori dell'istituto di geologia e geofisica dell'accademia cinese delle scienze hanno scoperto che l'attività magmatica della luna può essere fatta risalire a 120 milioni di anni fa. questo risultato della ricerca rinfresca ancora una volta la comprensione delle persone sul limite temporale dell'attività vulcanica lunare.

risultati di ricerca rilevanti sono stati pubblicati nella rivista science today (it house allegato doi: 10.1126/science.adk6635).

▲ caratteristiche del frazionamento isotopico dello zolfo in campioni lunari

oltre alle rocce formate dall'attività magmatica su larga scala, i prodotti dell'attività vulcanica della luna includono anche detriti vulcanici portati da fontane vulcaniche su scala più piccola, comprese le perle di vetro vulcanico. la datazione di tali perle di vetro può anche tracciare la storia dell'attività magmatica lunare . tuttavia, sulla luna sono comuni le perle di vetro da impatto formate dalla fusione dei materiali della superficie lunare a causa degli impatti dei meteoriti, dello sputtering, della separazione e del rapido raffreddamento della massa fusa. è una sfida enorme identificare le uniche possibili perle di vetro vulcanico tra il gran numero di perle di vetro.

il più giovane campione di suolo lunare chang'e-5 è un oggetto ideale per trovare perle di vetro vulcanico più giovani. con questo obiettivo di ricerca, il ricercatore li qiuli dell'istituto di geologia e geofisica dell'accademia cinese delle scienze ha presentato domanda ed è stato approvato per circa. 3 grammi di terreno lunare chang'e-5 campioni, il dottorando wang biwen, il ricercatore post-dottorato zhang qian, il ricercatore associato he yuyang e altri collaboratori hanno condotto uno studio dettagliato su circa 3.000 perle di vetro selezionate da essi.

▲ contenuto di s e caratteristiche isotopiche delle perle di vetro ce-5 e delle perle di vetro vulcanico apollo

il gruppo di ricerca ha condotto l'analisi dell'isotopo s sulle 6 potenziali sfere di vetro vulcanico selezionate e ha scoperto che solo 3 avevano δ34s è un valore negativo, compreso tra -12,3 ‰ e -9,5 ‰. combinando i criteri struttura-composizione-traccia maggiore-isotopo, questi tre possono essere giudicati vetro vulcanico.

i risultati della datazione del sistema isotopico u-pb di questi tre vetri vulcanici sono 123 ± 15 ma. combina le seguenti funzionalità:

(1) le tre perle di vetro sono relativamente intatte. solo la terza ha subito una frattura fragile e non ha mostrato segni di modificazioni significative da impatto;

(2) il contenuto di rb delle tre sfere di vetro è significativamente più alto di quello di altre sfere di vetro da impatto e non si verifica alcuna perdita significativa di rb, indicando che il pb, che è simile in termini di volatilità, non è influenzato in modo significativo;

(3) le tre sfere di vetro hanno la caratteristica di isotopi di zolfo significativamente negativi, perché il processo di perdita dovuto all'impatto causerà il frazionamento degli isotopi di zolfo in una direzione più pesante, escludendo l'impatto della modificazione dell'impatto.

pertanto, l'età misurata è il momento in cui si formarono i tre vetri vulcanici, che rappresentano questo periodo di vulcanismo sulla luna.

▲ immagini bse e risultati della datazione u-pb di tre sfere di vetro vulcanico ce-5

la conferma di questo giovane vulcanismo ha esteso l’attività vulcanica lunare di quasi 1,9 miliardi di anni in base all’età dei basalti chang’e-5, superando di gran lunga le precedenti inferenze empiriche. ciò ha sollevato interrogativi sui precedenti modelli di evoluzione termica lunare. il gruppo di ricerca ritiene che, sebbene sulla luna non sia stata osservata alcuna attività tardiva del magma su larga scala, si verificano ancora eruzioni vulcaniche su piccola scala causate dal riscaldamento locale.