Gömd i partiklarna av månens smuts som astronauter tog tillbaka för mer än femtio år sedan, den antika jordens hemligheter ligger på lur.

Ett team av forskare undersöker krossade stenar som tagits tillbaka från månen av Apollo-astronauter efter bevis på mineraler som kan ha bildats i närvaro av vatten för att bättre förstå den tidiga bildningen av jorden. De presenterade de preliminära resultaten av sitt arbete förra månaden vid 2017 American Geophysical Union Fall Meeting i New Orleans.

Planetforskaren Sarah Crites och instrumentalisten Casey Honniball ingår i ett team av forskare från Hawaii Institute for Geophysics and Planetology och Japan Aerospace Exploration Agency som utforskar månregolit. Lunar regolit är lagret av damm, smuts, och bruten sten utspridda över månens yta; forskarna undersöker miljontals enskilda materialpartiklar, söker efter fragment som för länge sedan kan ha sprängts av jordens yta och bevarats i månens orörda miljö.

"Det är ett register över jordens ytgeologi som kan gå miljarder år tillbaka, "sa Marc Fries, en Raman-spektroskopist som nu arbetar som astromaterialkurator vid NASA:s Johnson Space Center som inte var involverad i forskningen.

Forskare vet lite om jordens yta för miljarder år sedan. Kriter, Honniball, och teamet förlitar sig på uråldriga kollisioner – asteroider och annat rymdskräp som störtar till planetens yta och spränger sten hela vägen till månen – för att tillhandahålla råmaterial som lera från jordens yta bland den vanligare basalten och olivinen som bildas på månen själv . De förlitar sig också på månens yta, som upplever väldigt lite vittring, vulkanisk aktivitet, och rörelse.

"Om du tappar en sten på månen, det kommer bara att stanna där för det mesta, "Crites sa. "Vi har fortfarande stenar på månens yta från när månen bildades."

I slutet av Apollo-uppdragen, astronauter hade tagit med totalt 842 pund månsten, kärnprover, småsten, sand och damm från månens yta till jorden. Forskarna använder materialet för att försöka upptäcka partiklar från den antika jorden, asteroider, och allt annat som kan ha landat på månen under de senaste flera miljarder åren.

Knacka försiktigt in siktade månprover i ett tunt lager, forskarna har skannat partiklarna under tre olika hyperspektrala bildapparater. Dessa enheter reflekterar ljusets våglängder från varje fångad pixel av det skannade materialet, ge forskarna ett exakt diagram över våglängder av ljus som reflekteras eller absorberas av mineraler och andra partiklar, sa Honniball. Medan receptorerna i mänskliga ögon bara kan se tre färger, den hyperspektrala utrustningen samplar hundratals olika våglängder.

Plottarna för reflektion och absorption för varje pixel av deras bilder avslöjar något om månens smuts kemiska sammansättning. Kriter letar specifikt efter vatten, eller bevis på dess närvaro när partiklarna bildades, gör dessa partiklar till "hydratiserade mineraler".

Basalt, pyroxen och olivin är alla magmatiska bergarter och har troligen bildats på månen själv, men lera och glimmer, bland andra, kan bara bildas nära vatten. Forskarnas procedur för att sortera månstenarna borde peka ut hydratiserade mineraler som inte kunde ha utvecklats på månens torra yta, sa Honniball.

Än så länge, fyra partiklar har stått ut som troliga kandidater. Vid deras nästa skanning, laget planerar att ta bort dessa material och analysera dem ytterligare, letar efter kemisk sammansättning och struktur som kan bekräfta deras ursprung och till och med deras ålder.

Den här historien återpubliceras med tillstånd av AGU Blogs (http://blogs.agu.org), en gemenskap av bloggar om jord- och rymdvetenskap, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.