Dabei kam eine sogenannte tomographische Atomsonde zum Einsatz. Die Forscher haben die nur wenige Tausendstel Millimeter großen Zirkon-Kristalle zunächst mithilfe eines Ionenstrahls "angespitzt". Die so erzeugte, sehr scharfe Spitze macht es möglich, einzelne Atome aus der Probe herauszulösen. "Wir haben einen Ultraviolett-Laser verwendet, um einzelne Atome an der Spitze zu verdampfen", erläuterte Wissenschaftlerin Greer von der University of Glasgow in Großbritannien.

Die verdampften Atome durchqueren ein spezielles Analysegerät - ein Massenspektrometer - und verraten so ihre Identität: Je nach Gewicht der Atome bewegen sie sich unterschiedlich schnell. "So erfahren wir Atom für Atom, woraus die Kristalle genau bestehen", erklärte Greer. Aus der Beimischung bestimmter Elemente können die Forscher das Alter des Kristalls bestimmen.

Greer und ihre Kollegen verwendeten dazu Uran und Blei. Denn eine bestimmte Art von Uran - das Isotop Uran-238 - verwandelt sich durch radioaktiven Zerfall in Blei, und zwar mit einer Halbwertszeit von 4,5 Milliarden Jahren. Seit der Entstehung des Sonnensystems hat sich also etwa die Hälfte des Urans in Blei verwandelt. Die genaue Messung der Häufigkeit von Uran- und Blei-Atomen in den Zirkon-Kristallen liefert den Forschern daher das Alter der Kristalle. Das Ergebnis: 4,46 Milliarden Jahre. Die zuvor genaueste Messung an einer anderen Gesteinsprobe hatte ein Alter von 4,42 Milliarden Jahren geliefert. Die nun untersuchten Kristalle sind also 40 Millionen Jahre älter.

"Es ist ein unglaubliches Gefühl, zu wissen, dass wir das bislang älteste Stück Mond gefunden haben", sagte Greer. Da die Kristalle sich erst bilden konnten, als sich die Oberfläche des Mondes verfestigte, muss der Erdtrabant selbst noch ein wenig älter sein. Damit sei er bereits in den ersten 100 Millionen Jahren des Sonnensystems entstanden, betonen die Forscher.

Der Mond ist nach heutigem Wissen in der Entstehungsphase des Sonnensystems aus den Trümmern des Zusammenpralls der Ur-Erde mit dem marsgroßen Himmelskörper Theia entstanden. Die Kollision von Theia mit der Ur-Erde war so gewaltig, dass sich große Mengen an Gestein verflüssigten oder gar verdampften und ins All katapultiert wurden. Der sich aus Trümmern bildende Mond bestand zunächst vollständig aus flüssigem Gestein. Erst, als sich dieser "lunare Magma-Ozean" an der Oberfläche ausreichend abgekühlt hatte, konnten sich dort feste Gesteine und damit auch Zirkon-Kristalle bilden. Da solche Kristalle gegen spätere Veränderungen nahezu immun sind, eignen sie sich besonders gut zur Altersbestimmung: Ihr Alter liefert einen Mindestwert für das des Erdtrabanten.

Die genaue Kenntnis des Geburtsdatums des Mondes sei wichtig, betont Forscher Heck von der University of Chicago in den USA: "Der Mond stabilisiert die Rotationsachse der Erde, er ist verantwortlich für unsere Tageslänge, er sorgt für die Gezeiten - ohne den Mond wäre das Leben auf der Erde völlig anders." Der genaue Zeitpunkt der Entstehung des Mondes legt fest, ab wann die Entwicklung der Erde durch seine Schwerkraft beeinflusst wurde.