W największym kraterze uderzeniowym na Księżycu dzieje się coś dziwnego

(Dan Tri) – Nowe badania pokazują, że ten krater uderzeniowy skrywa tajemnice dotyczące powstania i wczesnej ewolucji Księżyca. Astronauci chcą dotrzeć w to miejsce, aby się tego dowiedzieć.

Basen Bieguna Południowego - Aitken na biegunie południowym Księżyca (zdjęcie: Wikipedia).

Oddziaływanie grawitacyjne między Ziemią a Księżycem sprawiło, że jedna półkula Księżyca pozostaje „nieruchoma”, nigdy nie zwrócona w stronę Ziemi. Mimo to Księżyc nadal się obraca, tyle że czas potrzebny na jeden obrót wokół własnej osi jest równy czasowi potrzebnemu na jedno okrążenie Ziemi.

Zjawisko to nazywa się obrotem synchronicznym. Po niewidocznej stronie Księżyca znajduje się gigantyczny krater zwany Basenem Biegun Południowy-Aitken, rozciągający się na długości 1930 km z północy na południe i 1600 km ze wschodu na zachód.

Ten starożytny krater uderzeniowy powstał około 4,3 miliarda lat temu, gdy asteroida uderzyła w młody Księżyc.

Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Arizony w USA ujawnia, że ​​ten gigantyczny krater uderzeniowy skrywa tajemnice dotyczące powstawania i wczesnej ewolucji Księżyca.

Profesor Jeffrey Andrews-Hanna i jego współpracownicy odkryli to po dokładnej analizie kształtu basenu Antarktyda-Aitken. Olbrzymie baseny uderzeniowe w Układzie Słonecznym mają charakterystyczny kształt łzy, zwężający się ku dołowi wzdłuż kierunku uderzenia.

Największym kraterem uderzeniowym na Księżycu jest Basen Biegun Południowy–Aitken. Nazwano go tak, ponieważ rozciąga się między kraterem Aitken a biegunem południowym (zdjęcie: NASA.GSFC/Arizona State University).

Poprzednie założenia sugerowały, że asteroida uderzyła z południa, ale nowe analizy ujawniają, że zagłębienie w rzeczywistości zwęża się ku południu, co oznacza, że ​​uderzenie nastąpiło z północy. Ten pozornie drobny szczegół ma głębokie implikacje dla tego, co astronauci z sondy Artemis znajdą po wylądowaniu w pobliżu tego miejsca.

Kratery uderzeniowe nie rozkładają materiału równomiernie. Dalszy koniec zagłębienia jest często przykryty grubą warstwą materiału radioaktywnego – czyli materiału wyrzuconego z głębi Księżyca podczas uderzenia. Dalszy koniec zagłębienia otrzymał mniej tych zanieczyszczeń.

Ponieważ sonda Artemis była skierowana na południowy kraniec basenu, trajektoria uderzenia została dostosowana, co oznaczało, że astronauci mogliby wylądować dokładnie w miejscu potrzebnym do zbadania materiału z głębi Księżyca, uzyskując w ten sposób próbki rdzenia geologicznego bez konieczności wiercenia.

Kratery uderzeniowe Messier (po lewej) i Messier A (po prawej) na Księżycu, w Mare Fecunditatis, zostały sfotografowane przez Apollo 11. To doskonały przykład kraterów uderzeniowych powstałych w wyniku zderzeń pod małym kątem (zdjęcie: NASA).

To odkrycie jest szczególnie interesujące, ponieważ materiały w kraterze uderzeniowym zawierają pewne dziwne substancje. Na wczesnym etapie historii Księżyc był pokryty globalnym oceanem magmy. W miarę jak ta stopiona warstwa stygła i krystalizowała przez miliony lat, cięższe minerały opadały, tworząc płaszcz, podczas gdy lżejsze unosiły się, tworząc skorupę.

Jednak niektóre pierwiastki nie mogły wchłonąć się w skałę stałą i zamiast tego skoncentrowały się w pozostałościach płynnej magmy. Pozostałe pierwiastki, w tym potas, pierwiastki ziem rzadkich i fosfor, zbiorczo określane jako KREEP, nie uległy zestaleniu.

Pozostaje zagadką, dlaczego KREEP koncentruje się niemal wyłącznie na zwróconej ku Ziemi stronie Księżyca. Ten materiał radioaktywny generuje ciepło, które napędza intensywną aktywność wulkaniczną, tworząc ciemne bazaltowe równiny, które tworzą znajomą „twarz” Księżyca, którą widzimy z Ziemi.

Tymczasem po ukrytej stronie nadal jest wiele kraterów i praktycznie żadnych wulkanów.

Nowe badania wyjaśniają, dlaczego skorupa Księżyca musi być znacznie grubsza po niewidocznej stronie – asymetria, której naukowcy nie do końca rozumieją. Zespół badawczy sugeruje, że wraz ze wzrostem grubości skorupy po niewidocznej stronie Księżyca, kompresowała ona pozostały pod nią ocean magmy, powodując jego przerzedzenie w kierunku niewidocznej strony.

Basen Aitken na południowym biegunie Księżyca, z danych Kaguya JAXA. Obserwowany pod kątem -45 stopni. Czarny pierścień to starsze oszacowanie; fioletowo-szare pierścienie eliptyczne wyznaczają wewnętrzną i zewnętrzną krawędź krateru (zdjęcie; Wikimedia).

Zderzenie Antarktydy z Aitkenem dostarcza kluczowych dowodów potwierdzających ten model. Zachodnie zbocze basenu charakteryzuje się wysokim stężeniem radioaktywnego toru, pierwiastka charakterystycznego dla materiału bogatego w KREEP, podczas gdy zbocze wschodnie go nie wykazuje.

Ta asymetria sugeruje, że uderzenie przecięło skorupę księżycową dokładnie na granicy, gdzie cienka, rozczłonkowana warstwa magmy bogatej w KREEP wciąż znajduje się pod częściami drugiej strony. Uderzenie zasadniczo otworzyło okno do tej strefy przejściowej między obszarem bogatym w KREEP po stronie widocznej a bardziej typową skorupą po drugiej stronie.

Statek kosmiczny Artemis I został pomyślnie wystrzelony z Centrum Kosmicznego im. Kennedy’ego 16 listopada 2022 r. (zdjęcie: Bill Ingalls).

Gdy astronauci na pokładzie statku kosmicznego Artemis zbiorą próbki z tej radioaktywnej strefy i przywiozą je na Ziemię, naukowcy będą mieli okazję zbadać te wzorce z niespotykaną dotąd szczegółowością.

Te pozornie nieożywione skały mogą ostatecznie wyjaśnić, w jaki sposób nasz Księżyc przekształcił się ze stopionej kuli w zróżnicowany geologicznie świat, jaki widzimy dzisiaj, w którym dwie znacząco różniące się od siebie półkule niosą ze sobą dwie bardzo różne historie tej samej przeszłości.

Source: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/ho-va-cham-lon-nhat-cua-mat-trang-co-dieu-gi-do-ky-la-dang-dien-ra-20251021231146719.htm