Znanstvenici su možda konačno riješili misterij "dvaju lica" Mjeseca

Istraživački tim pod vodstvom profesora Hejiua Huija sa Sveučilišta Nanjing analizirao je mjesečeve stijene prikupljene tijekom kineske misije Chang'e-6 (CE6) i pronašao tragove koji upućuju na to da su golema kretanja rastaljenih stijena oblikovala Mjesec prije više milijardi godina, piše Science Daily.

Istraživači su ispitali kemijski sastav triju vrsta mjesečevih stijena: anortozita, stijena bogatih magnezijem (tzv. Mg-skupina) i bazalta mjesečevih mora. Usporedili su uzorke s udaljene strane Mjeseca s materijalom prikupljenim na strani okrenutoj Zemlji tijekom misija Apollo i Chang'e-5.

Njihovi rezultati upućuju na to da su velike razlike između dviju strana Mjeseca nastale zbog opsežnog kruženja rastaljenog materijala potaknutog toplinom unutar drevnog Mjesečeva oceana magme, nakon što je Mjesec postao plimno vezan za Zemlju.

Zašto su dvije strane Mjeseca toliko različite?

Strana Mjeseca okrenuta Zemlji znatno se razlikuje od njegove hemisfere koja je trajno okrenuta od nas.

Na bližoj strani nalaze se prostrane ravnice tamnog vulkanskog bazalta te relativno visoke koncentracije kalija, rijetkih zemnih elemenata i fosfora, poznatih pod zajedničkom oznakom KREEP.

Nasuprot tome, udaljenom stranom dominiraju drevna gorja prekrivena brojnim udarnim kraterima, sa znatno debljom korom i relativno malim brojem vulkanskih ravnica.

Znanstvenici već desetljećima raspravljaju o podrijetlu tih razlika. Među predloženim objašnjenjima nalaze se različiti obrasci kruženja magme u prvotnom Mjesečevu oceanu magme, golemi sudar, zagrijavanje uzrokovano plimnim gravitacijskim silama te neujednačen razvoj Mjesečeve kore.

Međutim, nijedna od tih teorija dosad nije općeprihvaćena.

Još jedno važno pitanje ostalo je bez odgovora. Iako su razlike između dviju hemisfera jasno vidljive na površini i u kori, znanstvenici nisu bili sigurni protežu li se slične razlike i duboko u Mjesečev plašt.

Uzorci misije Chang'e-6 otkrili iznenađujuću sličnost

Velika prilika za istraživanje ovog misterija pojavila se 2024. godine, kada je Chang'e-6 postala prva misija koja je na Zemlju donijela uzorke s udaljene strane Mjeseca.

Znanstvenici su tako prvi put mogli izravno usporediti stijene prikupljene s obje Mjesečeve hemisfere.

Analiza je otkrila važnu sličnost ispod njihovih izrazito različitih površina.

Bazalti koje je prikupila misija Chang'e-6 imaju kemijska obilježja koja pokazuju da potječu iz osiromašenog materijala Mjesečeva plašta, slično bazaltima s niskim udjelom titana koje su na Zemlju donijeli astronauti misija Apollo.

To upućuje na zaključak da se minerali koji su se nakupljali tijekom kristalizacije Mjesečeva oceana magme, poznati kao kumulati plašta, po sastavu ne razlikuju znatno između dviju hemisfera.

Istraživači su dodatnu potvrdu pronašli u stijenama bogatima magnezijem.

Te stijene nastaju međudjelovanjem kore i plašta kada se dijelovi prethodno nakupljenog materijala plašta djelomično rastale.

Njihov magnezijski broj (Mg#) važan je pokazatelj sastava materijala plašta iz kojeg su nastale.

Budući da uzorci tih stijena iz misija Chang'e-6 i Apollo imaju slične vrijednosti magnezijskog broja, istraživači su zaključili da kumulati plašta ispod obje strane Mjeseca imaju uglavnom slična kemijska obilježja.

Drugim riječima, materijali koji su kristalizirali iz prvotnog Mjesečeva oceana magme ne pokazuju značajne razlike u sastavu između bliže i udaljene strane.

Mjesečeva kora otkriva drukčiju priču

Dok se čini da je sastav Mjesečeva plašta relativno ujednačen, njegova kora pokazuje mnogo izraženije razlike.

Uzorci anortozita koje je prikupila misija Chang'e-6 imaju više maksimalne vrijednosti magnezijskog broja od usporedivih uzoraka iz misija Apollo, što upućuje na to da kora udaljene strane Mjeseca sadrži više materijala bogatog magnezijem.

To je u skladu s ranijim opažanjima dobivenima instrumentima za daljinsko istraživanje Mjeseca.

Istraživači su također otkrili važne kemijske razlike u stijenama bogatima magnezijem.

Uzorci iz misije Chang'e-6 sadrže iznimno niske koncentracije rijetkih zemnih elemenata i imaju niži omjer torija i samarija (Th/Sm) od uzoraka prikupljenih tijekom misija Apollo.

Te razlike upućuju na dva moguća objašnjenja.

Prema prvom, magme bogate magnezijem na udaljenoj strani Mjeseca nastale su bez značajnijeg sudjelovanja materijala bogatog elementima skupine KREEP.

Prema drugom, sloj koji sadrži te elemente razvijao se neujednačeno diljem Mjeseca, zbog čega su dvije hemisfere dobile različit kemijski sastav.