Naukowcy od lat debatują nad tym, w jaki sposób mógł powstać Księżyc – jedyny naturalny satelita Ziemi. Zgodnie z najchętniej uznawaną teorią ten narodził się, gdy miliardy lat temu w naszą planetę uderzyła inna rozmiarów Marsa – zwana Theią. Ta, pod wpływem kolizji, została kompletnie zniszczona. Część jej materii stała się częścią Ziemi, a część, wraz z materiałem wyrzuconym z powierzchni naszej planety, utworzyła otaczający Ziemię pierścień, który z czasem zamienił się w Księżyc.
Problem w tym, że skład Księżyca wydaje się tej teorii przeczyć, a przynajmniej wydawał się jej przeczyć do teraz. W końcu, skoro satelita powstał z fragmentów Ziemi, powinien zawierać tyle samo metali co ona. Tymczasem, dotychczasowe badania pokazywały, że sumarycznie tych metali znajduje się w składzie satelity mniej. Niemniej, amerykańska sonda Lunar Reconnaissance Orbiter dokonała odkrycia, które tym wcześniejszym badaniom przeczą. Okazuje się, że „brakujące” metale mogą skrywać się głęboko pod powierzchnią Księżyca.
Zagadka rozwiązana?
Na to, że głęboko pod powierzchnią Księżyca skrywają się duże ilości metali, wskazują dane zebrane przez instrument Miniature Radio Frequency (Mini-RF) sondy Lunar Reconnaissance Orbiter. Urządzenie to mierzy tak zwaną względną przenikalność elektryczną – bezwymiarową wielkość określającą ilukrotnie przenikalność elektryczna danego ośrodka jest większa od przenikalności elektrycznej próżni. NASA zaprojektowała je w celu skanowania księżycowych kraterów w poszukiwaniu wodnego lodu, ale to może wykrywać również metale.
Sonda Lunar Reconnaissance Orbiter. Wizja artysty. | Źródło: NASA
Zgodnie z najnowszymi badaniami, dotyczącymi północnej półkuli satelity, względna przenikalność elektryczna na Księżycu jest tym większa, w im większym kraterze ją mierzono, a przynajmniej do pewnego punku. W przypadku kraterów o średnicy od 2 do 5 kilometrów wartość względnej przenikalności elektrycznej rosła równomiernie wraz ze wzrostem średnicy, ale już w przypadku kraterów o średnicy od 5 do 20 kilometrów, jej wartość była stała.
Naukowcy spekulują, że za takie odczyty odpowiada to, iż pierwsze kilkaset metrów skał pod powierzchnią Księżyca zawiera niewiele tlenków metali, ale już pod powierzchnią ich stężenie jest znacznie większe. Gdy meteory zderzają się z powierzchnią satelity, głębsze warstwy skał, wraz z metalami, zostają odsłonięte. Odczyty tłumaczą też niską zawartość metali w księżycowych wyżynach i wyższą w obszarach niższych i ciemniejszych.
W poszukiwaniu odpowiedzi
Aby swoje przypuszczenia potwierdzić, badacze porównali rezultaty obserwacji dokonanych przez LRO z istniejącymi mapami tlenków metali występujących na Księżycu, stworzonych za sprawą japońskiej misji SELENE i amerykańskiej Lunar Prospector. Te mapy pokazały, że większe kratery rzeczywiście zawierają więcej metali, co zdaniem uczonych wskazuje na to, że głęboko pod powierzchnią Księżyca znajdują się ich bogate złoża. Co ciekawe, o tym samym mogą świadczyć pomiary grawitacyjne dokonane na Księżycu w 2019 roku w ramach misji GRAIL, zgodnie z którymi dziesiątki do setek kilometrów pod powierzchnią księżycowego Basenu Biegun Południowy Aitken może znajdować się dużo gęstego materiału.
Badania przeprowadzone z użyciem sondy Lunar Reconnaissance Orbiter są kolejnym małym krokiem na drodze do rozwiązania tajemnicy powstania Księżyca oraz dokładnego poznania jego charakterystyki. W najbliższej przyszłości badacze zamierzają wykorzystać ją do przeanalizowania kraterów położonych na południowej półkuli naturalnego satelity Ziemi. W ten sposób sprawdzą, czy wnioski wyciągnięte z obserwacji północnej półkuli są słuszne.
Źródło: NASA, fot. tyt. NASA/GSFC/Arizona State University