En tant que corps planétaire, la lune elle-même a environ 4,5 milliards d'années, presque aussi vieux que la Terre. Mais contrairement à la Terre, la lune n'a pas les processus d'érosion ou de formation de montagnes qui ont tendance à effacer les cratères au fil des ans. Les scientifiques ont profité des cratères persistants de la lune pour développer des méthodes d'estimation de l'âge de différentes régions à sa surface, basé en partie sur la façon dont la zone semble être trouée de cratères.

Cette étude montre que les roches lunaires renvoyées par Chang'e-5 n'ont qu'environ 2 milliards d'années. Connaissant avec certitude l'âge de ces roches, les scientifiques sont désormais en mesure de calibrer plus précisément leurs importants outils de chronologie, dit Jolliff.

"Les scientifiques planétaires savent que plus il y a de cratères sur une surface, plus il est vieux; moins de cratères, plus la surface est jeune. C'est une belle détermination relative, " Jolliff a dit. "Mais pour mettre des dates d'âge absolues là-dessus, il faut avoir des échantillons de ces surfaces."

"Les échantillons d'Apollo nous ont donné un certain nombre de surfaces que nous avons pu dater et corréler avec des densités de cratères, " expliqua Jolliff. " Cette chronologie des cratères a été étendue à d'autres planètes, par exemple, pour Mercure et Mars - pour dire que les surfaces avec une certaine densité de cratères ont un certain âge."

"Dans cette étude, nous avons un âge très précis autour de 2 milliards d'années, plus ou moins 50 millions d'années, " Jolliff a déclaré. "C'est un résultat phénoménal. En termes de temps planétaire, c'est une détermination très précise. Et cela suffit pour distinguer les différentes formulations de la chronologie."

D'autres découvertes intéressantes de l'étude concernent la composition des basaltes dans les échantillons renvoyés et ce que cela signifie pour l'histoire volcanique de la lune, a noté Jolliff.

Les résultats présentés dans le Science le papier n'est que la pointe de l'iceberg, pour ainsi dire. Jolliff et ses collègues passent maintenant au crible les échantillons de régolithe pour trouver les clés d'autres problèmes scientifiques lunaires importants, comme trouver des morceaux jetés dans le site de collecte Chang'e 5 de loin, de jeunes cratères d'impact comme Aristarque, déterminer éventuellement l'âge de ces petites roches et la nature des matériaux sur ces autres sites d'impact.

Jolliff a travaillé avec les scientifiques du Centre Sensitive High Resolution Ion MicroProbe (SHRIMP) à Pékin qui a dirigé cette étude, y compris le co-auteur de l'étude Dunyi Liu, depuis plus de 15 ans. Cette relation à long terme est possible grâce à un accord de collaboration spécial qui inclut l'Université de Washington et son Département des sciences de la Terre et des planètes, et l'Université du Shandong à Weihai, Chine, avec le soutien du McDonnell Center for the Space Sciences de l'Université de Washington.

"Le laboratoire de Pékin où les nouvelles analyses ont été faites est parmi les meilleurs au monde, et ils ont fait un travail phénoménal en caractérisant et en analysant les échantillons de roche volcanique, " a déclaré Jolliff.

"Le consortium comprend des membres de Chine, Australie, les Etats Unis., le Royaume-Uni et la Suède, " Jolliff a continué. " C'est la science faite de la manière idéale :une collaboration internationale, avec un partage gratuit des données et des connaissances, et le tout de la manière la plus collégiale possible. C'est de la diplomatie par la science."

Jolliff est un spécialiste de la minéralogie et a apporté son expertise pour cette étude des échantillons Chang'e-5. Ses recherches personnelles portent sur la Lune et Mars, les matériaux qui composent leurs surfaces et ce qu'ils racontent sur l'histoire des planètes.

As a member of the Lunar Reconnaissance Orbiter Camera science team and leader of the Washington University team in support of NASA's Apollo Next Generation Sample Analysis (ANGSA) program, Jolliff investigates the surface of the moon, relating what can be seen from orbit to what is known about the moon through the study of lunar meteorites and Apollo samples—and now, from Chang'e-5 samples.