Notranjost oddaljene strani Lune bi lahko bila hladnejša kot notranjost tiste, ki je stalno obrnjena proti Zemlji, kaže nova analiza kamnin, ki jih je leta 2024 zbralo kitajsko vesoljsko plovilo Chang’e 6. Gre za prvi vzorec, prinesen z oddaljene strani, ki je omogočil neposredno primerjavo z doslej preučenimi vzorci z bližnje strani. Raziskavo so vodili znanstveniki z Univerze v Pekingu in University College London (UCL), rezultati pa so bili objavljeni v reviji Nature Geoscience.
Ekipa je analizirala približno 300 gramov lunarne zemlje in kamnin, pridobljenih iz velikega kraterja. Ugotovila je, da je vzorec star približno 2,8 milijarde let ter da je nastal pri temperaturi okoli 1100 stopinj Celzija. To je približno 100 stopinj Celzija manj kot pri kamninah, ki so jih v preteklosti zbrale misije Apollo na bližnji strani.
Oddaljena stran Lune je znana po debelejši skorji, večji goratosti in številnejših kraterjih. Na njej je manj temnih bazaltnih ravnic, ki na bližnji strani pričajo o nekdanji vulkanski dejavnosti. Ugotovitve raziskave potrjujejo, da so razlike med obema stranema več kot le površinske in da segajo globoko v notranjost.
Po navedbah raziskovalcev z UCL se bližnja in oddaljena stran razlikujeta tako v površinskih značilnostih kot tudi v kemični sestavi in temperaturi plašča. Eden od soavtorjev je poudaril, da so dolgo obstajale domneve o toplotnem neravnovesju, a šele ta študija prinaša dokaze, ki temeljijo na dejanskih vzorcih.
Elementi, ki proizvajajo toploto
Analiza je pokazala, da ima oddaljena stran Lune v notranjosti manj elementov, ki proizvajajo toploto, kot so uran, torij in kalij. Ti elementi sproščajo toploto zaradi radioaktivnega razpada, zato njihova neenakomerna porazdelitev lahko pojasni temperaturne razlike.
Prejšnje raziskave so že nakazovale, da bi do takšne porazdelitve lahko prišlo po velikanskem trku asteroida ali manjšega planetarnega telesa z oddaljeno stranjo Lune. Ta dogodek bi lahko premešal notranjost in povzročil, da so gostejši materiali z večjim deležem radioaktivnih elementov pristali na bližnji strani.
Obstajajo pa tudi druge teorije, med njimi možnost, da je Luna v svoji zgodnji zgodovini trčila z drugo, manjšo luno, ali da je Zemljina gravitacija vplivala na to, da je bližnja stran ostala toplejša.
Kako so raziskovali kamnine
Vzorec, ki ga je prinesla misija Chang’e 6, so raziskovalci najprej preslikali z elektronsko sondo, da bi določili njegovo mineralno sestavo. Prevladujoča so bila zrna bazalta, kar kaže na izvor iz starodavne lave. Nato so z ionsko sondo izmerili izotopske razlike svinca, s čimer so potrdili starost kamnine na 2,8 milijarde let.
Podatke so obdelali z metodo, ki jo je razvil profesor Pieter Vermeesch z oddelka za znanosti o Zemlji na University College London. S kombinacijo več tehnik so ocenili temperaturo kamnin v različnih fazah njihove zgodovine. Rezultati so v vseh primerih kazali, da je bila oddaljena stran Lune hladnejša od bližnje, razlika pa se je gibala med 70 in 100 stopinjami Celzija.
Satelitski podatki in dodatne primerjave
Ker je količina vrnjenega materiala omejena, so raziskovalci sodelovali tudi z univerzo Shandong. Skupaj so uporabili satelitske posnetke območja pristanka misije Chang’e 6 in jih primerjali z enakovrednimi podatki z bližnje strani. Analize so znova potrdile temperaturno razliko, tokrat okoli 70 stopinj Celzija.
V notranjosti Lune se elementi, ki proizvajajo toploto, pojavljajo skupaj z redkozemeljskimi elementi in fosforjem v tako imenovanem KREEP-materialu. Po pričakovanjih bi moral biti ta material enakomerno razporejen po celotni Luni, a raziskave kažejo, da je večina skoncentrirana na bližnji strani. To bi lahko pojasnilo, zakaj je bila prav tam vulkanska dejavnost izrazitejša.
University College London navaja, da študija ne daje dokončnega odgovora o trenutni temperaturi obeh strani plašča, vendar nakazuje, da bi morebitno temperaturno neravnovesje lahko obstajalo več milijard let. Luna se namreč od nastanka po trku z velikim protoplanetom ohlaja izjemno počasi, zato bi razlike v notranji strukturi lahko vztrajale še dolgo.
Raziskovalci menijo, da jim bodo nadaljnje analize in prihodnje misije pomagale razumeti, kako je Luna nastala in zakaj se njeni dve polovici tako razlikujeta. University College London ob tem poudarja, da je pridobitev vzorcev z oddaljene strani velik znanstveni preboj, saj je šele zdaj mogoče podrobno preveriti hipoteze, ki so doslej temeljile le na posrednih dokazih.
[Foto: Pixabay/Kanenori (fotografija je simbolna)]
