Niewidoczna z Ziemi strona Księżyca jest znacznie bardziej niż ta widoczna usiana kraterami. Strona widoczna charakteryzuje się zaś tak zwanymi księżycowymi morzami – rozległymi równinami wulkanicznego bazaltu, które wyglądają jak ciemne plamy. Przyczyna tak zróżnicowanego wyglądu jest tajemnicą – od momentu, gdy w latach 60. XX wieku pierwszy statek kosmiczny okrążył Księżyc, aż do dziś. To powiedziawszy, istnieje szansa, że nowa symulacja właśnie rozwiązała zagadkę z epoki misji Apollo.
Zasługa symulacji
Modele komputerowe pokazują, że kiedyś najwyraźniej doszło do kolizji Księżyca z dużą asteroidą, w wyniku której doszło do wynurzenia na widocznej z Ziemi stronie satelity strumieni lawy. Co istotne, różnice dzielące strony Księżyca nie są tylko powierzchowne, gdyż odzwierciedlają je też ich odrębne składy geologiczne.
Astronomowie od dawna podejrzewali, że widoczna z Ziemi strona Księżyca była kiedyś pokryta morzem lawy, która po ochłodzeniu wygładziła skalisty krajobraz, tworząc ciemne plamy, które widzimy dzisiaj. Nigdy nie było jednak wśród badaczy zgody co do tego, co spowodowało powstanie tego morza.
Całą sprawę może wyjaśniać masywny krater znajdujący się na południowym biegunie Księżyca, znany jako basen Biegun Południowy – Aitken (SPA). Basen ten jest pozostałością po jednej z największych i najstarszych kolizji Księżyca z asteroidą. Symulacje pokazują, że do kolizji tej doszło we właściwym miejscu i czasie, aby zainicjować zmiany tylko po jednej stronie Księżyca – 4,3 miliarda lat temu.
Tajemnicza historia księżycowego morza lawy
Ogromne ciepło wytworzone podczas zderzenia ogrzało górny płaszcz Księżyca po jego bliższej nam stronie do takiego stopnia, że zgodnie ze zdaniem ekspertów doprowadziło tam do koncentracji potasu, metali ziem rzadkich, fosforu i pierwiastków wytwarzających ciepło takich jak tor. Właśnie takim składem charakteryzowały się próbki skał księżycowych pochodzących z widocznej strony Księżyca.
„Wykazaliśmy, że w każdych prawdopodobnych warunkach w czasie, gdy powstał basen Biegun Południowy – Aitken, doszło do koncentracji pierwiastków wytwarzających ciepło na bliskiej stronie Księżyca.”, wyjaśnił planetolog Matt Jones z Uniwersytetu Browna. „Spodziewamy się, że przyczyniło się to do stopienia płaszcza, który wytworzył strumienie lawy widoczne dziś na powierzchni.”
Rezultaty powstania omawianego basenu były „odczuwalne” na Księżycu przez miliony lat. W trakcie symulacji na terenie najstarszej równiny wulkanicznej widocznej strony Księżyca do ostatniej erupcji lawy doszło 200 milionów lat po uderzeniu asteroidy. Ba, intensywne epizody aktywności wulkanicznej miały na widocznej stronie satelity miejsce do 700 milionów lat po kolizji.
Wpływ grawitacji
Jak uważają eksperci powodem, ze względu na który widoczna strona Księżyca tak bardzo zareagowała na uderzenie asteroidy w porównaniu do drugiej strony Księżyca, była zarówno wywołana przez nie zmiana rozprowadzenia pierwiastków w płaszczu, jak i zmiany, które to wywołało w grawitacji satelity.
W ramach każdego scenariusza zbadanego przez uczonych górny płaszcz na półkuli południowej rozgrzewał się i zaczynał przepływać w kierunku półkuli północnej, przez widoczną stronę Księżyca. W tym samym czasie górny płaszcz po niewidocznej stronie Księżyca pozostawał zbyt chłodny, aby doświadczyć tych samych procesów. Ta różnica zdecydowanie mogła wygenerować asymetrię obserwowaną dziś w przypadku satelity.
Kto wie, może przyszłe badania pozwolą potwierdzić, czy symulacje faktycznie mają rację i czy rzeczywiście basen Biegun Południowy – Aitken ma związek z księżycowymi morzami. Nie pozostaje nam nic innego, jak czekać na ich rezultaty.
Źródło: Uniwersytet Browna, fot. tyt. Canva