Chińska misja po drugiej stronie księżyca mogła odkryć tajemnice płaszcza księżyca.
Misja wysłała lądownik do największego krateru w Układzie Słonecznym, gdzie uderzenie prawdopodobnie wysłało fragmenty płaszcza lecącego na powierzchnię Księżyca. Nowe badania mogą być najlepszym jak dotąd spojrzeniem na drugą warstwę naturalnego satelity Ziemi, która pozostaje w dużej mierze tajemnicza. Księżyc, podobnie jak Ziemia, ma skorupę, płaszcz i jądro. Skorupa jest wykonana z plagioklazy lub krzemianu glinu, ale skład płaszcza pozostaje tajemniczy - ani amerykański program Apollo, ani radzieckie misje Luna w latach 60. i 70. nie przyniosły żadnych próbek skał zawierających materiał płaszcza.
Lądownik księżycowy Chang'E-4, wysłany na daleką stronę Księżyca przez Chiny na początku tego roku, może wreszcie rzucić okiem na tajemniczy płaszcz. Niektóre z pierwszych pomiarów odesłanych przez łazik lądownika sugerują, że masywny krater Bieguna Południowego-Aitken zawiera fragmenty górnego płaszcza księżyca.
Tajemniczy płaszcz
Gleba przetestowana za pomocą spektrometru widzialnego i bliskiej podczerwieni na pokładzie łazika Yutu-2 wykazuje wzory odbicia światła, które wskazują na wysoki poziom piroksenu i oliwinu o wysokiej zawartości wapnia, dwóch minerałów występujących w wielu skałach magmowych i metamorficznych i które długo hipotetycznie stanowiły płaszcz księżyca. Oliwina, która jest bogata w płaszcz Ziemi, wcześniej była trudna do znalezienia na powierzchni Księżyca, jednak naukowcy pod przewodnictwem Chunlai Li z National Astronomical Observatories z Chinese Academy of Sciences napisali dziś (15 maja) w czasopiśmie Nature.
„Wyniki Li i współpracowników są ekscytujące i mogą mieć znaczące implikacje dla scharakteryzowania składu górnego płaszcza Księżyca”, Patrick Pinet, planetolog z Instytutu Badawczego w Astrofizyki i Planetologii we Francji, napisał w opiniach towarzyszących nowej pracy . (Pinet nie był zaangażowany w badania).
Planetolodzy podejrzewają, że Księżyc powstał, gdy ogromny uderzenie zrzucił ogromne ilości materiału z wczesnej Ziemi. We wczesnych dniach Księżyca cała powierzchnia satelity byłaby stopionym oceanem magmy. W tym oceanie minerały oddzielone gęstością, z lżejszymi plagioklazami wznoszącymi się na szczyt, a cięższe, bogate w żelazo i magnez minerały opadają na płaszcz.
Zrozumienie tego procesu na Księżycu jest ważne, jak napisał Pinet, ponieważ księżyc ma tę samą trójwarstwową strukturę co Ziemia, ale bez komplikacji spowodowanych przez tektonikę płyt (której Ziemi brakuje, ale Księżyca nie ma).
„Dlatego niezwykle ważne jest zrozumienie ewolucji wnętrz planetarnych” - napisał Pinet. Ale bez bezpośrednich dowodów składu płaszcza księżyca jest to trudne zadanie.
Pod powierzchnią
Lądownik Chang'E-4 w Chinach może to wszystko zmieniać. 3 stycznia 2019 r. Lądownik osiadł na biegunie południowym-Aitken, który ma ogromną średnicę 1553 mil (2500 kilometrów) i jest pokryty mniejszymi kraterami. Naukowcy uważają, że uderzenie, które stworzyło basen, było wystarczająco duże, aby przeniknąć głęboko w płaszcz księżyca i wyrzucić niektóre jego minerały na powierzchnię.
Pierwsze wyniki ze spektrometru widzialnego i bliskiej podczerwieni sugerują, że uderzenie właśnie to zrobiło. Przyrząd wykorzystuje wiązki światła do widzialnej i bliskiej podczerwieni części spektrum do analizy minerałów w glebie, zbierając dane o długościach fal światła odbijających się od materiału. Wyniki można następnie porównać z współczynnikiem odbicia znanych minerałów, aby zobaczyć, które pasują.
W kraterze Von Kármán w basenie łazik odkrył skałę bogatą w żelazo i magnez, która została wyrzucona z krateru po uderzeniu. Oprócz piroksenu o niskiej zawartości wapnia i oliwinu materiał zawierał niewielkie ilości piroksenu o wysokiej zawartości wapnia, którego inaczej nie można znaleźć na powierzchni księżyca.
„Mogą to być głęboko osadzone materiały potencjalnie pochodzące z płaszcza księżycowego” - napisali naukowcy. Odkryli, że ejecta pochodzi z pobliskiego krateru Finsen o średnicy 45 mil (72 km).
Pinet napisał, że potrzebne będą dalsze badania w celu potwierdzenia wyników, w tym gromadzenie większej liczby próbek skał. Li i koledzy planują przeanalizować rozmieszczenie nowo odkrytego oliwinu i lepiej zrozumieć geologię możliwego materiału płaszczowego.
