Analiza księżycowych skał pobranych przez Chińczyków ujawnia obecność lawy na Księżycu do 2 miliardów lat temu
Chińska misja Chang'e-5 przywiozła w grudniu 2020 roku z powrotem na Ziemię około dwóch kilogramów materiału skalnego pobranego z powierzchni Księżyca.
Misja wysłana przez Chińską Narodową Administrację Kosmiczną była pierwszą misją powrotu próbki księżycowej od 1976 roku, ostatnią była radziecka Łuna 24, która przyniosła 170 gramów księżycowej gleby z powrotem na Ziemię.
Naukowcy z całego świata badają obecnie dogłębnie próbki skał księżycowych, które wydają się mieć nam wiele do powiedzenia o Księżycu, który zawsze był w centrum ludzkiej wyobraźni, ale wciąż pozostaje do zbadania na wiele sposobów.
Najmłodsze skały księżycowe w historii
Księżyc powstał około 4,5 miliarda lat temu. Próbki skalne pobrane przez misje Apollo i Księżyc w latach 60. i 70. wydawały się wskazywać na dość dokładną historię: aktywność wulkaniczna Księżyca wygasła w ciągu pierwszego miliarda lat życia satelity, z korektami, które mogły dotyczyć kolejnych milionów lat.
Z powodu wielkości Księżyca naukowcy zawsze byli dość zgodni, że satelita zaczął się ochładzać około 3 miliardów lat temu, by stać się "cichym, bezczynnym sąsiadem" Ziemi, którego znamy dzisiaj.
Z kolei brak kraterów w niektórych obszarach sugerowałby obecność aktywności wulkanicznej znacznie wykraczającej poza pierwszy miliard lat życia satelity: bez hipotezy lawy niełatwo byłoby wyjaśnić rozległe, gładkie powierzchnie Księżyca.
Z drugiej strony, "mały" obiekt, jakim jest Księżyc, powinien stygnąć znacznie szybciej, niż zdają się wskazywać zebrane przez Chińczyków próbki księżycowe.
Skały pobrane z Księżyca przez Chang'e-5 są dość niezwykłe: powstały około 2 miliardów lat temu, co czyni je "najnowszymi skałami, jakie kiedykolwiek pobrano z księżycowej gleby", mówi Carolyn Crow z Uniwersytetu Kolorado, jedna z autorek badania.
Ogniste "serce" Księżyca
Badania skał księżycowych, przeprowadzone przez międzynarodowy zespół i opublikowane w Science, sugerują, że Księżyc był aktywny wulkanicznie znacznie dłużej, niż wskazywałby na to jego rozmiar.
Naukowcy zaangażowani w badania zaproponowali w związku z tym kilka hipotez, poczynając od tej, że najnowsze strumienie lawy są produktem ciepła wytworzonego przez rozpad pierwiastków radioaktywnych.
To właśnie w celu sprawdzenia obecności takiej radioaktywności w księżycowej glebie misja Chang'e-5 udała się po próbki w niezbadany obszar satelity, Oceanus Procellarum, który, jak się uważa, jest nowszej formacji.
Właściwie analiza chemiczna potwierdziła wiek skał, nie starszy niż 2 miliardy lat, ale nie znalazła takiej ilości ładunku radioaktywnego, jakiej poszukiwano na poparcie hipotezy. Co zatem sprawiło, że aktywność wulkaniczna na Księżycu utrzymuje się tak długo? Według Alexandra Nemchina, współautora badań, jednym z rozwiązań może być to, że siły grawitacyjne z Ziemi upłynniły wnętrze Księżyca, pozwalając magmie płynąć po jego powierzchni przez długi czas.
"Księżyc był znacznie bliżej Ziemi 2 miliardy lat temu", wyjaśnia Nemchin: koniec aktywności wulkanicznej Księżyca byłby wtedy wynikiem stopniowego oddalania się satelity od naszej planety, ale to nadal nie wyjaśnia obecności magmy w Oceanus Procellarum.
Badania Księżyca dopiero się zaczynają. Harald Hiesinger z Uniwersytetu w Münster od lat bada powstawanie kraterów na powierzchni ciał niebieskich bliskich Ziemi, ponieważ analiza uderzeń może zrekonstruować ważne fragmenty historii naszego Układu Słonecznego. Najmłodsze w historii skały księżycowe, które znajdują się na Ziemi zaledwie od kilku miesięcy, już ujawniły naukowcom niewyobrażalne wcześniej informacje i hipotezy robocze.