Próbki z misji Apollo wciąż pomagają lepiej poznawać Księżyc
Nowa analiza wykorzystująca próbki z misji Apollo, pozwoliła naukowcom lepiej zrozumieć wczesną historię Księżyca. Skała pozyskana ponad 50 lat temu dzięki nowym technologiom wciąż może dostarczyć wiele informacji.
Kiedy astronauci z misji Apollo 17 zebrali niewielką skałę z Księżyca, nie mieli pojęcia, że nawet po 50 latach nadal będzie ona stanowić wyzwanie dla naukowców badających historię Księżyca.
Materiał ten, znany jako próbka 76535, powstał prawie 50 kilometrów pod powierzchnią Srebrnego Globu, ale zdaniem badaczy, nie wykazuje prawie żadnych śladów, które mogłyby wskazywać, że została ona gwałtownie wyrzucona na powierzchnię, co zapewne musiało mieć miejsce. Zagadka ta intrygowała naukowców przez dziesięciolecia i wielu z nich uważało, że skała znalazła się na powierzchni dzięki potężnemu uderzeniu, które utworzyło największy krater na Księżycu – Basen Biegun Południowy – Aitken.
Nowe badanie prowadzone przez naukowców z Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), pod kierownictwem Evana Bjonnesa, oferują jednak prostsze wyjaśnienie pochodzenia tej próbki. Dzięki zaawansowanym symulacjom komputerowym kolizji ogromnych obiektów z Księżycem, astronomowie wykazali, że uderzenie, które utworzyło Basen Serenitatis – ogromny basen uderzeniowy na widocznej stronie Księżyca, mogło wyrzucić skałę na powierzchnię w późniejszych etapach formowania się ciała niebieskiego.
Wyniki badania sugerują, że zderzenie miało miejsce około 4,25 miliarda lat temu, czyli około 300 milionów lat wcześniej niż do tej pory sądzono, co przesuwa linię czasu bombardowania księżyca przez inne ciała niebieskiego w przeszłość. Zmienia to również sposób, w jaki naukowcy rozumieją historię bombardowania Ziemi i innych planet wewnętrznych. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Geophysical Research Letters.
„Ta skała może być niewielka, ale zawiera ogromną historię wczesnych dziejów Księżyca. Jest jak kapsuła czasu sprzed 4,25 miliarda lat” – mówi Evana Bjonnesa z Lawrence Livermore National Laboratory.
Naukowcy od dawna zgadzają się co do dwóch kluczowych faktów dotyczących próbki z misji Apollo – jej skład chemiczny i struktura wskazują, że powstała głęboko w skorupie księżycowej i nie wykazuje silnych śladów uderzenia, które zazwyczaj towarzyszą gwałtownemu przemieszczeniu się na powierzchnię. Wcześniejsze badania sugerowały, że tylko ogromna kolizja, taka jak ta, która stworzyła Basen Biegun Południowy – Aitken, mogło wydobyć skałę z tak dużej głębokości. Jednak przetransportowanie skały z tej formacji do miejsca lądowania Apollo 17 wymagałoby prawdopodobnie dodatkowego uderzenia, przy czym nie pozostawiło ono wskazujących na to śladów.
Wykorzystując symulacje komputerowe dużych uderzeń w Księżyc wraz z modelami skorupy Srebrnego Globu, badacze wykazali, że podczas późniejszej fazy „zapadania się” podczas tworzenia gigantycznego krateru materiał z głębokości kilkudziesięciu kilometrów mógł zostać wyciągnięty na powierzchnię na tyle delikatnie, aby zachować skałę taką jak próbka 76535. W symulacjach uderzenie o skali mogącej stworzyć Basen Serenitatis mogło przenieść materiał z głębi na kilka kilometrów od powierzchni, co jest dokładnie tym procesem, który mógł umieścić próbkę w miejscu, w którym znalazła ją misja Apollo 17.
„Szukaliśmy prostszego, lokalnego wyjaśnienia. Modele wciąż pokazywały to samo. Duże uderzenia mogą wyrzucać skały znajdujące się głęboko na powierzchnię bez nadmiernego ich zmieniania” – tłumaczy Evana Bjonnesa.
Jeśli próbki z misji Apollo, oznaczone jako 76535, datują uderzenie, które stworzyło Basen Serenitatis na 4,25 miliarda lat, to inne duże formacje wskazujące na kolizję mogą być również starsze niż sądzono dotychczas. Wyniki te skłaniają naukowców do ponownego przeanalizowania tego, jak szybko Księżyc ostygł i jak często zderzenia z dużymi ciałami niebieskimi miały miejsce w wewnętrznym Układzie Słonecznym.
Ponieważ najwcześniejsze ślady na powierzchni Ziemi zostały w dużej mierze wymazane przez tektonikę płyt i aktywność geologiczną, naukowcy poznawali historię uderzeń na Ziemi, wykorzystując księżyc. Ponowne datowanie większych kolizji na naturalnym satelicie naszej planety, pozwala zatem lepiej poznać historię wczesnej Ziemi, jak również ewolucję innych planet wewnętrznych Układu Słonecznego.
„Jeśli Basen Serenitatis powstał wcześniej, to zmienia to całą oś czasu, w której miały miejsce duże uderzenia w Układzie Słonecznym. Ma to również wpływ na zrozumienie wczesnego środowiska Ziemi” – podkreśla Evana Bjonnesa.
Astronomowie podkreślają, że badanie ponownie wskazuje na niewykłą wartość jaką mają próbki z misji Apollo oraz to jak rozwój technologiczny pozwala odkrywać coraz to nowsze rzeczy w analizowany już materiale.
„To niesamowite, że ponad pół wieku później próbki z misji Apollo wciąż dostarczają zupełnie nowych informacji. Dzięki nim możemy lepiej poznać przeszłość Księżyca” – podsumowuje Evana Bjonnesa.
Emil Gołoś
