Didžiausias Mėnulio krateris atskleidžia gamtinio Žemės palydovo formavimosi paslaptis: prieš 4,3 mlrd. metų čia dėjosi išskirtiniai įvykiai

Nauja radioaktyviojo torio, išmesto iš Pietų poliaus – Aitkeno baseino, analizė leido mokslininkams patikslinti Mėnulio mantijos ir plutos vystymosi eigą.

„Šie rezultatai svarbūs Mėnulio formavimosi ir evoliucijos supratimui“, – rašė NASA Goddardo kosminių skrydžių centro planetų geologo Danielio Moriarty vadovaujama tyrėjų grupė.

Mėnulyje, padengtame randais nuo meteoritų smūgių, Pietų poliaus – Aitkeno baseinas tikrai išsiskiria. Jis yra vienas didžiausių Saulės sistemos kraterių, 2500 kilometrų skersmens ir iki 8,2 kilometrų gylio.

Krateris atsirado maždaug prieš 4,3 mlrd. metų, kai Saulės sistema (šiuo metu jai 4,5 mlrd.) dar buvo kūdikis. Tuo metu Mėnulis vis dar buvo gana šiltas ir glotnus, o meteorito smūgis išmušė didelį kiekį Mėnulio uolienų.

Kadangi Pietų poliaus – Aitkeno baseinas yra tolimoje Mėnulio pusėje, tyrinėti nebuvo taip paprasta, kaip Mėnulio pusę, kuri atsukta į mus. Tyrėjai atliko naują baseino smūgių modeliavimą ir atrado, kad ten, kur turėjo atsitrenkti meteoritas, yra torio nuosėdų ant Mėnulio paviršiaus.

Vienas iš savotiškiausių Mėnulio dalykų yra tas, kad artimoji ir tolimoji pusės labai skiriasi viena nuo kitos. Artimoji, visada nukreipta į Žemę, pusė yra padengta tamsiais taškeliais. Tai yra Mėnulio jūros, plačios tamsaus bazalto laukymės, susiformavusios ankstyvais Mėnulio vulkanų išsiveržimų laikais.

Tuo tarpu tolimoji Mėnulio pusė kur kas blyškesnė, joje mažiau bazalto dėmių ir daug daugiau kraterių. Tolimosios pusės pluta taip pat yra storesnė, o jos sudėtis skiriasi nuo artimosios pusės.

Didžioji dalis aptikto torio yra artimojoje Mėnulio pusėje, todėl jis yra reikšmingas rodiklis kalbant apie abiejų pusių skirtumus. Tačiau nuoroda į išmestas medžiagas iš Pietų poliaus – Aitkeno baseino pasakoja kitą istoriją.

Mėnulyje toris buvo nusėdęs laikotarpiu, vadinamu Mėnulio Magmos vandenynu. Manoma, kad tuomet, maždaug prieš 4,5–4,4 mlrd. metų, Mėnulį dengė išlydyta uoliena, kuri palaipsniui vėso ir stingo.

Šio proceso metu tankesni mineralai nugrimzdo į išlydyto sluoksnio dugną, kur sudarė mantiją, o lengvesni elementai plūdo į viršų, kur sudarė plutą. Kadangi toris nėra lengvai įterpiamas į mineralines struktūras, jis būtų likęs išlydytame sluoksnyje, įsitaisiusiame tarp šių dviejų sluoksnių, tik krisdamas žemyn link šerdies arba po to, kai kristalizuotųsi pluta ir mantija.

Pagal naująją analizę, meteorito smūgis į Pietų poliaus – Aitkeno baseiną iš šio sluoksnio iškasė visą krūvą torio, išmesdamas jį per Mėnulio paviršių į artimąją jo pusę. Tai reiškia, kad smūgis galėjo įvykti prieš nugrimstant torio sluoksniui. Tai taip pat rodo, kad torio sluoksnis tuo metu turėjo būti pasiskirstęs plačiai, o ne koncentruotas artimojoje Mėnulio pusėje.

Smūgis taip pat ištirpdė uolienas didesniame gylyje nei buvo pats meteoritas. Jų sudėtis labai skiriasi nuo paviršinės medžiagos, kurioje labai nedaug torio. Savo ruožtu tai rodo, kad smūgio metu viršutinė mantija turėjo du kompoziciškai skirtingus sluoksnius, kurie buvo eksponuojami skirtingais būdais.

Meteorito išmuštą medžiagą nuo to laiko dengė daugiau nei 4 milijardus metų esantys krateriai, atmosferos ir vulkaninės veiklos, tačiau komandai pavyko rasti keletą nesugadintų torio telkinių naujausiuose smūginiuose krateriuose. Tai bus svarbios lankytinos vietos būsimose Mėnulio misijose.

„Pietų poliaus – Aitkeno baseino formavimasis yra vienas iš seniausių ir svarbiausių įvykių Mėnulio istorijoje. Tai ne tik paveikė terminę ir cheminę Mėnulio mantijos evoliuciją, bet ir išsaugojo heterogenines mantijos medžiagas Mėnulio paviršiuje“, – rašė mokslininkai.

„Žengiant į naują tarptautinio ir komercinio Mėnulio tyrinėjimo amžių, šios mantijos medžiagos Mėnulio paviršiuje turi būti laikomos vienu iš prioritetinių planetų mokslo pažangos tikslų“.

Tyrimas paskelbtas „JGR Planets“.