Планетологи пересмотрели возраст Луны, и теперь он составляет 4,43–4,53 миллиарда лет, что на несколько десятков миллионов лет больше, чем предполагалось ранее. Это новое открытие, опубликованное в журнале Nature, основано на переоценке старых данных о возрасте лунных пород и моделях тепловой эволюции Луны. Ученые пришли к выводу, что ранее обозначенный возраст в 4,35 миллиарда лет связан с более поздними событиями в истории Луны, а не с её формированием и первоначальной кристаллизацией.
Одной из самых известных теорий о происхождении Луны является гипотеза столкновения, согласно которой Луна образовалась в результате удара между прото-Землёй и протопланетой Тейей. Эта теория поддерживается как моделированием, так и результатами химических анализов лунного вещества. Однако для более точного датирования использовались данные о различных породах, кристаллизовавшихся в магматическом океане, который существовал на Луне в её ранней истории.
До сих пор учёные датировали возраст Луны на основании анализа пород, образующих кору и мантию, и считали, что магматический океан остывал достаточно быстро, что установило её возраст на уровне 4,35 миллиардов лет. Однако новые моделирования, в том числе тепловой эволюции Луны, предполагают более длительный процесс охлаждения, что даёт более высокую цифру — 4,425 миллиардов лет.
Также важным фактором в переоценке возраста Луны стали находки более древних кристаллов циркона в лунных породах, а также данные о составах KREEP-пород (породы, богатые редкоземельными элементами и фосфатами), которые указывают на возраст 4,5 миллиарда лет. Эти данные поддерживают теорию о том, что Луна могла начать формироваться ещё до гипотетического столкновения с Тейей, и её возраст может быть больше, чем считалось ранее.
Фрэнсис Ниммо и его группа учёных из Калифорнийского университета в Санта-Крузе предложили новую датировку Луны, рассматривая событие, которое произошло уже после её образования — эпизод активных извержений, вызванных приливными силами от Земли. Эти силы могли возникнуть из-за орбитальных резонансов, связанных с прецессией Луны, когда её орбитальный период совпадал с её вращением вокруг своей оси. Это могло привести к значительному внутреннему разогреву Луны, способствуя её частичной переплавке.
Тепловой поток, вызванный этими орбитальными резонансами, мог быть настолько сильным, что привел к многократной переплавке лунной мантии в процессе, который продолжался миллионы лет. Это объясняет разницу в возрасте различных пород Луны, таких как базальты, анортозиты и KREEP, которые могли образоваться в разных глубинах мантии и коры Луны. Возраст пород на поверхности Луны остался неизменным, а более глубокие слои подвергались переплавке в процессе нагрева, что привело к образованию новых пород.
Таким образом, возраст Луны теперь оценивается в пределах 4,43–4,53 миллиарда лет, что лучше согласуется с динамическими моделями формирования планет земной группы. Это открытие также помогает объяснить дефицит металлов на Луне по сравнению с Землёй, так как металлические элементы могли быть вытолкнуты на более поздних этапах аккреции и попадать в центр Луны после её первоначального формирования.