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Zirkone sind ein beliebtes Mineral unter Wissenschaftlern, weil sie robust sind. Diese mikrometergroßen Kristalle können der Verwitterung über Milliarden von Jahren standhalten und so die geochemischen Geheimnisse ihrer Entstehung bewahren. Außerdem fangen sie bei ihrer Entstehung Uranisotope aus der Umgebung ein, die als Timer dienen, der ab dem Moment der Kristallisation der Zirkone startet.

Uranisotope zerfallen mit vorhersehbarer Geschwindigkeit zu Blei. Durch Zählen der gebildeten Bleiatome und der verbleibenden Uranatome können Forscher berechnen, wie viel Zeit seit der Aushärtung der Zirkone aus geschmolzenem Material vergangen ist.

Die Autoren der Studie untersuchten die Zirkone in einer Mondgesteinsprobe, die 1972 während Apollo 17 gesammelt wurde, und erstellten eine dreidimensionale Karte der Atome. Die Berechnung der Bleiisotope ergab ein Alter von 4,46 Milliarden Jahren – das bisher höchste Alter für die Entstehung der Mondkruste.

Dieses Alter wurde bereits 2021 von Greers Mitarbeitern unter der Leitung von Bidong Zhang und Audrey Bouvier bestimmt, doch der Bericht stieß auf Skepsis. Kritiker wiesen darauf hin, dass Bleiatome dazu neigen, zu wandern und im gesamten Gestein Taschen mit hohen oder niedrigen Konzentrationen zu bilden. Je nachdem, wo man suchte, bestand die Möglichkeit, dass man auf diese ungleichmäßig verteilten Bleistellen stieß und das Alter des Zirkons falsch berechnete.

Um diese Bedenken auszuräumen, beauftragte Bouvier Greers Team, die Atome erneut zu zählen, diesmal mit einer Ionensonde, die das Gestein mit einer deutlich höheren räumlichen Auflösung untersuchen konnte als in der vorherigen Studie. Eine feinere Sonde würde es dem Team ermöglichen, nanometergroße Bereiche angereicherter oder abgereicherter Bleiatome zu identifizieren, falls vorhanden. Doch sie fanden keine.

„In diesem Zirkon war alles homogen, daher mussten wir uns darüber keine Gedanken machen“, sagt Studienautor Philipp Heck, Kosmochemiker am Field Museum und der University of Chicago. Das Ergebnis bestätigte, dass das zuvor gemessene Alter von 4,46 Milliarden Jahren korrekt war.

„Es ist eine wirklich sehr schöne Studie“, sagt Melanie Barboni, Geochemikerin an der Arizona State University, die nicht an der Forschung beteiligt war. Barboni untersuchte weitere Isotope in Mondzirkonen und fand heraus, dass sich das Innere des Mondes vor 4,51 Milliarden Jahren erstmals in klar abgegrenzte Schichten auflöste. Diese Phase ging den letzten Stadien der Krustenbildung voraus, die in der neuen Studie erfasst wurden.

Barboni sagt, die neue Forschung sei mit ihren eigenen Erkenntnissen vereinbar. „Viele Arbeiten gehen davon aus, dass der Mond viel später entstanden ist, beispielsweise vor 4,3 Milliarden Jahren“, fügt sie hinzu. „Das ist mit diesen Daten eindeutig nicht möglich.“