What's the age of the moon? It could be waning

Published : Aug. 18, 2011 - 11:35

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WASHINGTON (AP) _ That old moon might not be as antique as once thought, some scientist think. They say it is possible that it is not a day over 4.4 billion years old.

The full moon rises behind the ancient temple of Posseidon, in Sounio about 73 kilometers southeast of Athens. (AP-Yonhap News)

But other astronomers disagree with a new study's conclusions. They think the moon is up to its typical age-defying tricks and is really pushing 4.6 billion as they have suspected all these years.

Either way, the new analysis of an important moon rock brought back by the Apollo 16 mission is showing that the moon is not ready to give up its true age and origins quite yet, even though scientists thought they had it figured out a decade or two ago.

``It's not as ancient as we might think,'' said study chief author Lars Borg, a geochemist at the Lawrence Livermore National Lab. His study appears online Wednesday in the journal Nature.

The study uses new techniques and radioactive isotopes of lead and other elements to date the moon rock at 4.4 billion years old. What is key is that this is a special type of rock that would have floated up to the moon's crust soon after its theorized ocean of molten rock cooled. That supposedly happened soon after the moon formed as a result of a spectacular crash between Earth and a planet. The chunks that broke off formed the moon.

That means there are two possibilities, Borg said. Either the moon is 200 million years younger or the accepted theory of a molten rock ocean on the moon is wrong, he said.

Borg acknowledges that some moon rocks have been dated at nearly 4.6 billion years old. But those conclusions could be wrong because of weaker rock dating techniques used in the past, he said.

Outside scientists said Borg did good work coming up with a date for the Apollo 16 rock but may have jumped to the wrong conclusion on lunar age or origins. They said it's possible that the rock is from a smaller molten rock ocean or was created when the moon was bombarded by space debris which was much more common a few billion years ago.

Borg's conclusion ``is a little bit fancy for my taste,'' said Erik Asphaug of University of California, Santa Cruz, who recently published a theory that Earth used to have a second smaller moon until it crashed into the bigger one.

MIT astronomer Maria Zuber called the study in Nature ``very puzzling.''

<한글 기사>

달의 나이 기존추정보다 2억년 젊다

달의 나이가 생각보다 젊거나 달이 기존 가설과는 다른 방식으로 진화했을 가능성이 크다는 새로운 연구가 나와 달의 기원이 더욱더 미궁에 빠져 들게 됐다고 우주과학 웹사이트 스페이스 닷컴이 18일 보도했다.

지금까지 많은 과학자는 약 45억6천800만년 전 지구가 화성 크기의 천체와 충돌 했을 때 떨어져 나간 조각이 달이 됐을 것으로 추측해 왔다. 또 이렇게 태어난 달의

외각(外殼)이 식으면서 수만~수백만년 사이에 굳어진 것으로 여겨져 왔다.

그러나 일부 과학자는 달이 이처럼 빠른 속도로 식었을 것이라는 가설에 의문을 제기해 왔으며 미항공우주국(NASA)의 아폴로 16호 우주선이 1972년에 가져온 달 암석을 분석한 최신 연구는 이런 의문을 더 키우고 있다.

미국 로런스 리버모어 국립연구소 과학자들은 휴스턴의 존슨 우주센터에 보관돼 있던 달 암석 표본을 분석한 결과 약 43억6천만년 전에 결정화된 것으로 나타났다고 네이처지에 발표했다.

연구진은 달에서 가장 오래된 것으로 생각되는 이 함철 사장석(含鐵斜長石) 속 의 납과 사마륨, 네오디뮴 동위원소를 분석한 결과 모든 원소의 동위원소에 들어 있는 양성자 수는 같지만 중성자 수는 각기 다르다는 사실을 발견했다.

불안정한 동위원소는 시간이 지나면 다른 원소의 동위원소 속으로 붕괴하기 때문에 물질 안의 다양한 동위원소 비율을 측정하면 물질의 나이를 알 수 있다.

연구진은 "다년간의 시험 끝에 마침내 달 외각 암석의 정확한 나이를 밝혀내는 신뢰성 있는 방법을 찾아냈다"면서 "이 기술을 적용해 달에 일어난 고대 사건들의 연대를 밝힐 수 있다"고 말했다.

이들은 이런 방법으로 이 암석의 결정화 시기를 43억6천만년 전으로 밝혀냈다.

이는 지금까지 추정돼 온 달 형성 연대보다 약 2억년 후이다.

이런 발견은 달의 나이가 기존 추정치보다 젊거나, 또는 달의 마그마 바다가 급 속히 식었을 것이라는 가정이 틀렸을 가능성 중 하나를 의미하는 것이다.

연구진은 지금까지의 추측과 달리 달의 외각은 지구의 외각처럼 작은 마그마 방 울들이 장시간에 걸쳐 결정화됐을 가능성이 크다고 말했다. 최근 발표된 한 연구는 지구에 원래 달이 두 개 있었으나 작은 달이 큰 달에 충돌해 합쳐지면서 지금의 달이 됐을 가능성을 제기했다.

연구진은 이에 대해 사장석의 나이들이 차이를 보이는 것을 이런 시나리오로 설 명할 수 있다고 말했다.

그러나 아폴로 달 암석이 달의 지질학적 역사를 어느 만큼 대표할 수 있는 지 역시 확실치는 않다.

연구진은 "달에 관한 연구는 달 표본의 양에 의해 제한될 수밖에 없다"며 한계를 시인했다. (연합뉴스)

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