Meteoryt antarktyczny w badaniach Polki i zespołu NASA

Prof. Monika A. Kusiak twierdzi, że praca nad meteorytem księżycowym to prawdziwa naukowa gratka. Wszystkich meteorytów na Ziemi jest około 80 tysięcy, z czego mniej niż 1% stanowią meteoryty księżycowe; jest ich około 500. Tych, które spadły na Antarktydę jest jeszcze mniej, około 40 sztuk, a jeden z nich posiada Koreański Instytut Badań Polarnych (KOPRI).

Księżycowy meteoryt DEW12007 został znaleziony na tzw. błękitnym lodzie ok. 40 km od Mount DeWitt (Ziemia Wiktorii, Antarktyda Wschodnia) podczas koreańsko-włoskiej ekspedycji antarktycznej. Jej uczestnikiem był dr Changkun Park z Instytutu Polarnego z Korei (KOPRI). Badania izotopowe wykazały, że jest to jedna z najstarszych próbek księżycowych, której wiek oznaczony dzięki rozpadowi uranu i ołowiu wynosi 4,34 miliarda lat.

Spotkanie naukowe zespołu badającego DEW12007 odbyło się w NASA Johnson Space Center w Houston. Polka uczestniczy w badaniach dzięki swojemu doświadczeniu z prac nad minerałami z misji Apollo 15 i 16. Była wówczas stypendystką Fundacji Humboldta i pracowała w Poczdamie. 

Badaczka zajmuje się minerałami akcesorycznymi - znaczy takimi, które zwykle stanowią mniej niż 1% skał. W księżycowym odłamku bada minerał cyrkon. Krzemian cyrkonu zawiera wystarczające ilości uranu, toru i ołowiu, żeby z rozpadu radiologicznego obliczyć wiek całego minerału. Dzięki temu można wnioskować o ewolucji geologicznej skały, a tym samym szerzej - obszaru.

Prof. Monika Kusiak tłumacząc sens tego typu badań podkreśla, że Ziemia jest tym naszym domem, więc musimy ją poznać, aby zrozumieć, gdzie żyjemy i dokąd zmierzamy. Księżyc powstał w czasie, kiedy Ziemia była jeszcze bardzo młoda, gorąca i nieskonsolidowana. Wtedy to właśnie uderzyła w nią planeta wielkości Marsa, która częściowo stopiła się z Ziemią, a następnie wybiła fragment - tworząc Księżyc, który stał się naturalnym satelitą. Historia Ziemi i Księżyca jest spójna, dlatego badając Księżyc, możemy poznać również początki naszej planety.

Wyjaśnia ponadto, iż minerały do badań naukowych pochodzą albo bezpośrednio z misji księżycowych Apollo (pobierane przez astronautów, a nawet geologów), albo z Ziemi. Wśród znalezisk ziemskich są meteoryty księżycowe lub marsjańskie. Najczęściej znajdowane są na Saharze (w Północnej Afryce), w Omanie i na Antarktydzie. Badacze ze Stanów Zjednoczonych, Japonii, czy Korei organizują ekspedycje specjalnie poświęcone poszukiwaniu meteorytów.

Polka bada nanostrukturę ziaren cyrkonu, których rozmiary nie przekraczają 50 mikrometrów. Analizy wykazały, że struktury te mogą powstać jedynie w warunkach silnych naprężeń ścinających podczas rozładowania wstrząsu fali uderzeniowej. Dzięki próbkom z misji Apollo 15 i Apollo 16 określono wiek zderzenia z Ziemią na 4 miliardy 200 mln lat temu. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie "Contributions to Mineralogy and Petrology".

Badaczka zapowiedziała również kolejne prace naukowe, w których weźmie udział. Obiektem będzie jednak meteoryt, który spadł w Polsce, a badania zostaną przeprowadzone we współpracy dr Agatą Krzesińską, Polką pracującą na Uniwersytecie w Oslo. Nie jest to meteoryt księżycowy, nie zawiera krzemianów (ani cyrkonu), lecz fosforany. Badaczka ma nadzieję, że również te prace pozwolą powiedzieć coś interesującego o wszechświecie.