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 Biegun Południowy-Aitken na biegunie południowym Księżyca (zdjęcie: Wikipedia).

Oddziaływanie grawitacyjne między Ziemią a Księżycem sprawia, że ​​jedna półkula Księżyca zawsze „stoi nieruchomo”, nigdy nie zwrócona w stronę Ziemi. Mimo to Księżyc nadal się obraca, a czas potrzebny na jeden obrót wokół własnej osi zajmuje mu tylko jedno okrążenie Ziemi.

Zjawisko to nazywa się obrotem synchronicznym. Po niewidocznej stronie Księżyca znajduje się gigantyczny krater zwany basenem Biegun Południowy-Aitken, który rozciąga się na długości ponad 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 wykazało, że ten gigantyczny krater uderzeniowy skrywa tajemnice dotyczące powstawania i wczesnej ewolucji Księżyca.

Profesor Jeffrey Andrews-Hanna i jego współpracownicy dokonali tego odkrycia po dokładnej analizie kształtu basenu Biegun Południowy-Aitken. Olbrzymie baseny uderzeniowe w Układzie Słonecznym mają charakterystyczny kształt łzy, zwężający się ku dołowi od toru uderzenia.

Największy krater uderzeniowy na Księżycu, 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 uderzenie asteroidy z południa, ale nowa analiza pokazuje, że zagłębienie zwęża się w kierunku południowym, co oznacza, że ​​uderzenie nastąpiło z północy. Ten pozornie drobny szczegół ma głębokie implikacje dla tego, co astronauci z nadchodzącej sondy Artemis znajdą po wylądowaniu w pobliżu tego miejsca.

Kratery uderzeniowe nie rozkładają materiału równomiernie. Dolna część krateru jest często przykryta grubą warstwą materiału wyrzuconego z głębi Księżyca podczas uderzenia. Dolna część krateru otrzymuje mniej tego materiału.

Ponieważ sondy Artemis są skierowane na południowy kraniec basenu, skalibrowana ścieżka uderzenia oznacza, że ​​astronauci wylądują dokładnie tam, gdzie muszą, aby zbadać materiał z głębi Księżyca, uzyskując w ten sposób próbkę rdzenia bez konieczności wiercenia.

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

To odkrycie jest szczególnie interesujące, ponieważ materiały w kraterze zawierają coś dziwnego. Na początku swojej 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 stałą skałę i zamiast tego skoncentrowały się w pozostałościach płynnej magmy. Pozostałości te, 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 radioaktywny materiał generuje ciepło, które napędza intensywną aktywność wulkaniczną, tworząc ciemne bazaltowe równiny, które tworzą znajomą „twarz”, którą widzimy z Ziemi.

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

Nowe badanie sugeruje, że skorupa Księżyca powinna być znacznie grubsza po niewidocznej stronie – jest to asymetria, której naukowcy jeszcze w pełni nie rozumieją. Zespół sugeruje, że wraz ze wzrostem grubości skorupy po niewidocznej stronie Księżyca, pozostały pod nią ocean magmy przesunął się w kierunku cieńszego frontu.

Basen Aitken na biegunie południowym Księżyca, z danych Kaguya JAXA. Widok pod kątem -45 stopni. Czarna obwódka to stare oszacowanie; fioletowo-szare eliptyczne krawędzie wyznaczają wewnętrzną i zewnętrzną krawędź krateru (zdjęcie; Wikimedia).

Zderzenie bieguna południowego z Aitkenem dostarcza istotnych dowodów na poparcie tego modelu. Zachodnie zbocze basenu charakteryzuje się wysokim stężeniem radioaktywnego toru, pierwiastka charakterystycznego dla materiału bogatego w KREEP, podczas gdy wschodnie zbocze go nie wykazuje.

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

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 pobiorą próbki z tej radioaktywnej strefy i przywiozą je na Ziemię, naukowcy będą mieli okazję zbadać te modele 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, który widzimy dzisiaj, w którym dwie zupełnie różne półkule opowiadają 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