Theo giả thuyết tác động khổng lồ, hệ thống Mặt trăng Trái đất được tạo ra cách đây khoảng 4,5 tỷ năm khi một vật thể có kích thước sao Hỏa va chạm với Trái đất. Tác động này đã dẫn đến việc giải phóng một lượng lớn vật chất cuối cùng kết hợp lại để tạo thành Trái đất và Mặt trăng. Theo thời gian, Mặt trăng dần dần di chuyển khỏi Trái đất và đảm nhận quỹ đạo hiện tại của nó.
Kể từ đó, đã có sự trao đổi thường xuyên giữa Trái đất và Mặt trăng do các tác động trên bề mặt của chúng. Theo một nghiên cứu gần đây, một tác động xảy ra trong Hadean Eon (khoảng 4 tỷ năm trước) có thể đã chịu trách nhiệm gửi mẫu đá cổ nhất của Trái đất đến Mặt trăng, nơi nó được lấy lại bởi Apollo 14 phi hành gia.
Nghiên cứu, gần đây đã xuất hiện trên tạp chí Thư Khoa học Trái đất và Hành tinh, được dẫn dắt bởi Jeremy Bellucci từ Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Thụy Điển, và bao gồm các thành viên của Viện Mặt trăng và Hành tinh (LPI), nhiều trường đại học và Trung tâm Khám phá và Khoa học Mặt trăng (CLSE), một phần của Nghiên cứu Khám phá Hệ Mặt trời của NASA Viện ảo.
Khám phá này đã được thực hiện nhờ một kỹ thuật mới được phát triển bởi nhóm nghiên cứu để định vị các mảnh va chạm trong regolith mặt trăng. Sự phát triển của kỹ thuật này đã khiến Tiến sĩ David A. Kring - nhà nghiên cứu chính của CLSE và một nhà khoa học thuộc Hiệp hội Nghiên cứu Vũ trụ Đại học (USRA) tại LPI - thách thức họ tìm thấy một mảnh Trái đất trên Mặt trăng.
Cuộc điều tra đã khiến họ tìm thấy một mảnh đá 2 g (0,07 oz) gồm thạch anh, fenspat và zircon. Đá thuộc loại này thường được tìm thấy trên Trái đất, nhưng rất khác thường trên Mặt trăng. Hơn nữa, một phân tích hóa học cho thấy đá kết tinh trong một hệ thống bị oxy hóa và ở nhiệt độ phù hợp với Trái đất trong Hadean; thay vì Mặt trăng, lúc đó đang trải qua nhiệt độ cao hơn.
Như Tiến sĩ Kring đã chỉ ra trong một thông cáo báo chí LPI gần đây:
Đây là một phát hiện phi thường giúp vẽ nên một bức tranh tốt hơn về Trái đất sơ khai và vụ bắn phá đã sửa đổi hành tinh của chúng ta trong buổi bình minh của sự sống.
Dựa trên phân tích của họ, nhóm nghiên cứu đã kết luận rằng tảng đá được hình thành trong Hadean Eon và được phóng từ Trái đất khi một tiểu hành tinh hoặc sao chổi lớn va chạm vào bề mặt. Tác động này sẽ khiến vật chất bị văng vào không gian nơi nó va chạm với bề mặt Mặt trăng, gần Trái đất hơn ba lần vào thời điểm đó. Cuối cùng, vật liệu đá này trộn lẫn với regolith mặt trăng để tạo thành một mẫu duy nhất.
Nhóm cũng có thể tìm hiểu rất nhiều về lịch sử mẫu Rock rock từ phân tích của họ. Trước tiên, họ kết luận rằng đá kết tinh ở độ sâu khoảng 20 km (12,4 mi) bên dưới bề mặt Trái đất giữa 4.0. và 4,1 tỷ năm trước, và sau đó được khai quật bởi một hoặc nhiều sự kiện tác động lớn đã gửi nó vào không gian cis-âm lịch.
Điều này phù hợp với nghiên cứu trước đây của nhóm nghiên cứu cho thấy mức độ ảnh hưởng trong giai đoạn này - tức là Vụ đánh bom hạng nặng muộn (diễn ra khoảng 4,1 đến 3,8 tỷ năm trước) - tạo ra các miệng hố có đường kính hàng ngàn km, quá đủ để đẩy vật liệu ra khỏi độ sâu 20 km (12,4 mi) vào không gian.
Họ tiếp tục xác định rằng một số sự kiện tác động khác đã ảnh hưởng đến nó khi nó chạm tới bề mặt mặt trăng. Một trong số đó đã khiến mẫu tan chảy một phần khoảng 3,9 tỷ năm trước và có thể chôn nó dưới bề mặt. Sau khoảng thời gian đó, Mặt trăng đã chịu các tác động nhỏ hơn và ít thường xuyên hơn, và mang lại cho nó bề mặt bị sứt mẻ như ngày nay.
Sự kiện tác động cuối cùng ảnh hưởng đến mẫu này xảy ra khoảng 26 triệu năm trước, trong thời kỳ Paleogen trên Trái đất. Tác động này đã tạo ra miệng núi lửa hình nón có đường kính 340 m (1082 ft) và đào đá mẫu trở lại trên bề mặt mặt trăng. Miệng núi lửa này là nơi hạ cánh của Apollo 14 Nhiệm vụ vào năm 1971, nơi các phi hành gia sứ mệnh lấy được các mẫu đá để mang về Trái đất để nghiên cứu (bao gồm cả đá Trái đất).
Nhóm nghiên cứu thừa nhận rằng rất có thể mẫu có thể đã kết tinh trên Mặt trăng. Tuy nhiên, điều đó sẽ đòi hỏi các điều kiện chưa được quan sát trong bất kỳ mẫu mặt trăng nào thu được cho đến nay. Ví dụ, mẫu sẽ phải kết tinh rất sâu bên trong lớp phủ mặt trăng. Hơn nữa, thành phần của Mặt trăng ở những độ sâu đó được cho là khá khác biệt so với những gì đã được quan sát trong đá mẫu.
Kết quả là, lời giải thích đơn giản nhất là đây là một tảng đá trên mặt đất nằm trên Mặt trăng, một phát hiện có khả năng gây ra một số tranh cãi. Điều này là không thể tránh khỏi vì đây là mẫu Hadean đầu tiên được tìm thấy và trang web khám phá của nó cũng có khả năng thêm vào yếu tố hoài nghi.
Tuy nhiên, Kring dự đoán rằng sẽ có nhiều mẫu được tìm thấy hơn, vì đá Hadean có khả năng đã phá hủy bề mặt mặt trăng trong Vụ đánh bom nặng muộn. Có lẽ khi các phi hành đoàn bắt đầu du hành tới Mặt trăng trong thập kỷ tới, họ sẽ có cơ hội gặp nhiều mẫu đá cổ nhất của Trái đất.
Nghiên cứu được thực hiện nhờ vào sự hỗ trợ của Viện nghiên cứu khám phá hệ thống năng lượng mặt trời (SSERVI) của NASA cung cấp như một phần của liên doanh giữa LPI và Trung tâm vũ trụ NASA Johnson Johnson.
