„Un singur ocean de magmă” a acoperit odată Luna, sugerează datele din misiunea Chandrayaan-3 din India

Date recente din India Misiunea Chandrayaan-3 susține ideea că un ocean de rocă topită a acoperit cândva luna. Oamenii de știință din cadrul misiunii și-au publicat noile descoperiri în revista Nature.

Pe 23 august 2023, un lander numit Vikram a aterizat cu succes pe suprafața lunii. Controlorii au desfășurat apoi un rover numit Pragyan, care fusese depozitat pe Vikram explorați locul de aterizare.

Locația în care Vikram a aterizat era mai la sud decât orice altă navă de debarcare fusese anterior pe Lună. Le-a oferit oamenilor de știință o perspectivă asupra geologiei Lunii care nu fusese încă prelevată.

Măsurătorile lui Pragyan au descoperit că amestecul special de elemente chimice din solul lunar (sau regolitul) din jurul landerului a fost relativ uniform. Acest regolit a fost alcătuit în principal dintr-un tip de rocă albă numită anortosit feroan.

Oamenii de știință spun că compoziția chimică a regolitului de la polul sud lunar este intermediară între cea a probelor din două locații din regiunea ecuatorială a lunii: cele colectate de astronauți din SUA. Zborul Apollo 16 în 1972și cei returnați pe Pământ prin misiunea robotică Luna-20, pilotată de Uniunea Sovietică în același an.

Înrudit: Cercetătorii vor să construiască „luminițe” pe Lună – și ar fi mai înalți decât Statuia Libertății

Asemănarea largă a compozițiilor chimice ale tuturor acestor probe, în ciuda faptului că provin din locații geografice foarte îndepărtate de pe Lună, susține ideea că un singur ocean de magmă a acoperit luna la începutul istoriei sale.

Se crede că luna s-a format când a Marte-de dimensiunea planetei s-a ciocnit Pământejectând rocă care s-a unit ulterior pentru a forma singurul satelit al planetei noastre. Se crede că oceanul de magmă lunară a fost prezent de la formarea sa până la zeci sau sute de milioane de ani după aceea.

Răcirea și cristalizarea acestui ocean de magmă a condus în cele din urmă la rocile anortozite feroase care alcătuiesc scoarța lunii.

Măsurătorile orbitale

Din punct de vedere geologic, se crede că ținuturile lunare reprezintă parțial crusta lunară antică. Chandrayaan-3, Apollo 16 și Luna 20 au aterizat toate în regiunile muntoase, permițând comparații. Ca atare, a oferit o oportunitate de a testa predicțiile teoriei conform căreia Luna era acoperită într-un ocean global de rocă lichidă – cunoscut sub numele de modelul oceanului de magmă lunară (LMO)..

Autorii evidențiază modul în care măsurătorile lor arată uniformitatea compoziției suprafeței Lunii pe câteva zeci de metri în care opera roverul.

Măsurătorile „adevărului de la sol” precum acestea sunt cruciale pentru interpretarea observațiilor făcute de navele spațiale care orbitează. De exemplu, autorii au comparat aceste rezultate cu datele din două misiuni lunare indiene anterioare, Chandrayaan-1 şi -2care ambele au măsurat suprafața lunară de pe orbită.

Consecvența dintre aceste măsurători anterioare ale navelor spațiale și cele făcute de roverul Pragyan oferă o nouă încredere seturilor de date orbitale. Datele orbitale sugerează că suprafața lunară din această regiune este uniformă în compoziția sa chimică pe o suprafață de câțiva kilometri.

Aceste măsurători sunt, de asemenea, neprețuite atunci când vine vorba de interpretare meteoriți lunari. Acestea sunt mostre de rocă aruncate în spațiu de pe suprafața lunară atunci când o rocă spațială se ciocnește cu luna.

Aceste fragmente de rocă ar putea intra mai târziu în atmosfera Pământului, iar unele chiar vor atinge pământul. Acestea reprezintă mostre fantastice, deoarece natura aleatorie în care sunt aruncate din diferite părți ale Lunii înseamnă că primim mostre din zone care nu au fost vizitate de misiunile anterioare.

Cu toate acestea, tocmai din cauza acestui mod aleatoriu de eșantionare, este dificil să știm de unde au venit pe Lună, împiedicându-ne să le plasăm în contextul lor adecvat. Deci, măsurătorile roverului Pragyan ne ajută să construim o imagine a cum arată diferitele regiuni ale Lunii și cum se compară probele noastre de meteoriți.

Partea apropiată și partea îndepărtată

Modelul oceanului cu magmă lunară a fost conceput pentru prima dată după întoarcerea probelor din misiunea Apollo 11. Misiunea respectivă a aterizat într-o zonă dominată de rocă bazaltică întunecată (gândiți-vă la materialele produse de vulcani din Islanda sau Hawaii). Cu toate acestea, cercetătorii de la acea vreme au observat că solurile Apollo 11 conțineau și fragmente de rocă albă, bogate în mineralul anortit, căruia i s-a dat numele de anortosit feroan.

Această observație a condus la sugestia că roca albă ar reprezenta fragmente minuscule din crusta lunară originală, antică. Pe măsură ce oceanul de magmă s-a răcit, minerale mai dense, cum ar fi olivina și piroxenul, s-au scufundat pentru a forma un strat mai adânc numit manta, în timp ce anortozitul feroan – fiind mai puțin dens decât magma din jur – a plutit pentru a forma prima crustă a lunii.

De când au fost propuse modelele oceanice de magmă lunară inițială, au fost făcute diverse sugestii pentru a explica complexități suplimentare legate de mostrele lunare și observațiile geologice ale lunii în general – de exemplu, faptul că crusta lunară din apropiere pare a fi mult mai subțire decât cea a lunii. depărtat.

De asemenea, nu este clar de ce partea apropiată a experimentat atât de mult mai multă activitate vulcanică, ceea ce a condus la dominarea de câmpii vaste de rocă bazaltică întunecată, în timp ce partea îndepărtată pare să cuprindă mai mult anortosit feronic.

În încercarea de a aborda aceste probleme, cercetătorii au dezvoltat modele detaliate pentru a explica modul în care s-a format scoarța lunară și a fost modificată ulterior de erupțiile vulcanice și craterul de impact. Unele modele au prezis mai multe straturi la nivelul scoarței lunare, cu roci de anortozit feronic în partea de sus și mai multe roci bogate în magneziu dedesubt.

Interesant este că compoziția măsurată în acest studiu nu este cea de așteptat de la anortozitul feroan curat despre care se crede că ar fi cuprins vechile cruste lunare. În schimb, conține mai mult magneziu.

Această observație indică o concentrație mai mare a anumitor minerale în scoarța lunară decât a sugerat modelele originale ale oceanului cu magmă lunară. Autorii sugerează că măsurătorile lor pot reprezenta o compoziție mixtă a rocii anortozite feroase care alcătuiesc crusta lunară antică, împreună cu materialul din straturile subiacente ale unor roci mai bogate în magneziu.

Aceste straturi diferite de material ar fi fost amestecate prin excavarea materialului în timpul craterării de impact pe Lună. În special, locul de aterizare Chandrayaan-3 ar fi fost probabil acoperit de aproximativ 1,5-2 km de rocă ejectată din așa-numita Bazin de impact „Polul Sud-Aitken”. — o depresiune cu diametrul de 2.500 km la suprafață despre care se crede că a fost creată de un eveniment de impact colosal la începutul istoriei Lunii.

Evenimentele de crater de impact ulterioare ar fi amestecat și distribuit în continuare acest material, rezultând tipul de semnătură chimică măsurată de misiunea Chandrayaan-3 în acest studiu.

Acest articol editat este republicat din Conversația sub o licență Creative Commons. Citiți articol original.