Księżyc nie jest taki sam po obu stronach. Zbadali chińskie próbki
Nowa analiza próbek księżycowych przywiezionych na Ziemię przez chińską sondę Chang'e-6 ujawniła istotne różnice w składzie izotopowym między skałami z niewidocznej i widocznej strony Księżyca. Odkrycie opublikowane w prestiżowym czasopiśmie PNAS może też ostatecznie wyjaśnić, dlaczego strony Księżyca tak bardzo się od siebie różnią.
Niewidoczna strona Księżyca to powierzchnia odwróconej od Ziemi półkuli naszego naturalnego satelity, która nigdy nie jest widoczna z naszej planety ze względu na jego rotację synchroniczną. Libracja Księżyca powoduje, że brzegi odwróconej strony (łącznie około 18 proc.) mogą być obserwowane z Ziemi, ale tylko pod małym kątem, co utrudnia rozpoznawanie rzeźby terenu.
Pierwsze w historii próbki z niewidocznej strony Księżyca
Z tego powodu niewidoczna strona Księżyca pozostawała praktycznie nieznana do czasu lotów sond kosmicznych. W 2024 roku byliśmy zaś świadkami historycznej chińskiej misji Chang'e-6, która jako pierwsza pobrała i dostarczyła na Ziemię próbki z basenu South Pole-Aitken (SPA) - najstarszego i największego krateru uderzeniowego na Srebrnym Globie - zlokalizowanego właśnie na niewidocznej stronie.
Chińscy naukowcy przeprowadzili precyzyjne analizy izotopowe próbek żelaza (Fe) i potasu (K) w bazaltach księżycowych o niskiej zawartości tytanu, a wyniki ich badań ukazały się właśnie na łamach czasopisma PNAS. Dowiadujemy się z nich, że skały z Chang'e-6 zawierają cięższe izotopy żelaza (δ⁵⁶Fe: 0,13-0,21‰) i potasu (δ⁴¹K: 0-0,09‰) niż próbki z misji Apollo i Chang'e-5. Różnice te nie mogą być wyjaśnione ani wpływem promieniowania kosmicznego, ani domieszką materiału pochodzącego z meteorytów, co oznacza, że pochodzą bezpośrednio z głębokich warstw Księżyca.
Ślad po gigantycznym uderzeniu sprzed miliardów lat
Według badaczy, te cięższe izotopy są wynikiem procesu, który miał miejsce w najwcześniejszej historii Księżyca - potężnego uderzenia, które stworzyło basen South Pole-Aitken. Ich zdaniem to zderzenie mogło podnieść temperaturę płaszcza Księżyca do około 2800 kelwinów, czyli wystarczająco do odparowania potasu, w efekcie czego w skałach pozostały tylko cięższe izotopy. Zjawisko to, określane jako frakcjonowanie izotopowe, doprowadziło do trwałych różnic chemicznych między widoczną i niewidoczną stroną.
Nasze wyniki dostarczają mocnych dowodów na to, że zderzenie tworzące basen SPA istotnie zmodyfikowało płaszcz Księżyca. Pokazują też, że duże kolizje mogły odegrać kluczową rolę w ukształtowaniu jego asymetrii
Odkrycie wzmacnia hipotezę, że duże zderzenia kosmiczne były jednym z głównych czynników geologicznego kształtowania się Księżyca. Wskazuje również, że proces ewolucji magmowej po obu stronach naszego satelity przebiegał inaczej, a energia uderzenia z rejonu bieguna południowego rozprowadziła pierwiastki radioaktywne i ciepło w sposób asymetryczny. Naukowcy podkreślają jednak, że aby w pełni zrozumieć, jak uderzenie SPA wpłynęło na ewolucję wnętrza Księżyca, konieczne będzie pozyskanie nowych próbek z innych regionów, m.in. równikowych i północnych.
