Η Σελήνη, ο πιο κοντινός μας δορυφόρος, συνεχίζει να προκαλεί έκπληξη στους επιστήμονες. Νέα δείγματα που συλλέχθηκαν από τη μακρινή της πλευρά αποκαλύπτουν ότι το εσωτερικό της δεν είναι ομοιογενές, όπως μέχρι πρότινος πιστευόταν. Μια πρόσφατη ανάλυση δείχνει ότι η αθέατη πλευρά σχηματίστηκε από πιο ψυχρό μάγμα σε σχέση με την πλευρά που αντικρίζει συνεχώς τη Γη.
Δείγματα από την αποστολή Chang’e 6
Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Geoscience και βασίστηκε σε δείγματα που συνέλεξε το διαστημικό σκάφος Chang’e 6 της Κίνας, το οποίο πέρυσι προσγειώθηκε σε έναν τεράστιο κρατήρα στη μακρινή πλευρά του φεγγαριού. Τα δείγματα, βάρους περίπου 300 γραμμαρίων, εξετάστηκαν από διεθνή ομάδα ερευνητών με επικεφαλής επιστήμονες από το University College London και το Peking University.
Η ανάλυση έδειξε ότι οι βράχοι είναι ηλικίας περίπου 2,8 δισεκατομμυρίων ετών. Οι επιστήμονες μελέτησαν τη χημική τους σύνθεση και υπολόγισαν ότι δημιουργήθηκαν από λάβα που ανέβλυσε από το εσωτερικό της Σελήνης σε θερμοκρασία περίπου 1.100 βαθμών Κελσίου, δηλαδή 100 βαθμούς χαμηλότερη από τα δείγματα που είχαν συλλεχθεί στο παρελθόν από την κοντινή πλευρά.
Το μυστήριο της διπλής φύσης
Ο καθηγητής Yang Li από το UCL και το Peking University τόνισε ότι η διαφορά αυτή ενισχύει την ιδέα ότι το εσωτερικό της Σελήνης δεν είναι ομοιογενές. «Η κοντινή και η μακρινή πλευρά είναι διαφορετικές όχι μόνο στην επιφάνεια, αλλά και βαθιά στο εσωτερικό», εξήγησε. Το φαινόμενο αυτό, που οι επιστήμονες αποκαλούν «η διπρόσωπη Σελήνη», αποτελεί ένα από τα πιο αινιγματικά χαρακτηριστικά του δορυφόρου μας.
Η μακρινή πλευρά διαθέτει παχύτερο φλοιό, είναι πιο ορεινή και έχει περισσότερους κρατήρες, ενώ παρουσιάζει λιγότερες ενδείξεις ηφαιστειακής δραστηριότητας. Σε αντίθεση, η πλευρά που βλέπουμε από τη Γη είναι γεμάτη με σκοτεινές πεδιάδες από αρχαία λάβα, γνωστές ως «θάλασσες».
Λιγότερα στοιχεία που παράγουν θερμότητα
Σύμφωνα με την έρευνα, η χαμηλότερη θερμοκρασία στη μακρινή πλευρά πιθανόν οφείλεται στη μικρότερη συγκέντρωση στοιχείων που παράγουν θερμότητα, όπως το ουράνιο, το θόριο και το κάλιο. Αυτά τα στοιχεία απελευθερώνουν θερμότητα μέσω ραδιενεργής διάσπασης και σε μεγάλο βαθμό καθορίζουν την εσωτερική εξέλιξη ενός πλανητικού σώματος.
Παλαιότερες θεωρίες είχαν προτείνει ότι η ανομοιόμορφη κατανομή αυτών των στοιχείων ίσως προήλθε από μια γιγαντιαία σύγκρουση με αστεροειδή ή ακόμα και με ένα άλλο μικρό φεγγάρι, που θα άλλαξε ριζικά τη δομή της Σελήνης. Άλλοι ερευνητές έχουν υποστηρίξει ότι η βαρυτική έλξη της Γης συνέβαλε στη διαφορά θερμοκρασιών, διατηρώντας την κοντινή πλευρά πιο θερμή και πιο ενεργή.
Πώς μετρήθηκαν οι διαφορές
Για να επιβεβαιώσουν τις εκτιμήσεις τους, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν τεχνικές υψηλής ακρίβειας. Ανέλυσαν τα ισότοπα μολύβδου με ιοντικό ανιχνευτή, προσδιορίζοντας με ακρίβεια την ηλικία των δειγμάτων. Στη συνέχεια, σύγκριναν τη σύνθεση των ορυκτών με υπολογιστικά μοντέλα που δείχνουν πώς κρυσταλλώνει το μάγμα σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν μια σταθερή διαφορά περίπου 100 βαθμών ανάμεσα στα δείγματα των δύο πλευρών.
Σε συνεργασία με το Shandong University, χρησιμοποίησαν και δορυφορικά δεδομένα από την περιοχή προσεδάφισης του Chang’e 6, συγκρίνοντάς τα με αντίστοιχα δεδομένα της κοντινής πλευράς. Οι υπολογισμοί έδειξαν διαφορά περίπου 70 βαθμών Κελσίου, ενισχύοντας περαιτέρω τα ευρήματα.
Η σημασία των στοιχείων KREEP
Κεντρικό ρόλο σε αυτή την ιστορία παίζουν τα λεγόμενα KREEP υλικά, πλούσια σε κάλιο, σπάνιες γαίες και φώσφορο. Αυτά τα στοιχεία, που δεν ενσωματώνονται εύκολα στους κρυστάλλους κατά την ψύξη της λάβας, συγκεντρώνονται σε συγκεκριμένα σημεία του μανδύα. Οι επιστήμονες θα ανέμεναν ότι θα είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα σε όλη τη Σελήνη, αλλά στην πραγματικότητα φαίνεται να συσσωρεύονται κυρίως στην πλευρά που βλέπει τη Γη. Αυτό ίσως εξηγεί γιατί εκεί παρατηρείται περισσότερη ηφαιστειακή δραστηριότητα.
Η μακροχρόνια ψύξη του φεγγαριού
Παρόλο που η μελέτη δεν μπορεί να προσδιορίσει με ακρίβεια τις σημερινές θερμοκρασίες στο εσωτερικό της Σελήνης, οι επιστήμονες θεωρούν βέβαιο ότι οι θερμικές ανισορροπίες ανάμεσα στις δύο πλευρές παραμένουν εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια. Το φεγγάρι ψύχεται εξαιρετικά αργά από τότε που σχηματίστηκε, ύστερα από μια καταστροφική σύγκρουση της Γης με ένα πρωτοπλανητικό σώμα στο πρώιμο Ηλιακό Σύστημα.
Ένα βήμα πιο κοντά στην κατανόηση
Όπως σχολίασε ο Dr. Xuelin Zhu από το Peking University, τα νέα ευρήματα μας φέρνουν πιο κοντά στην κατανόηση του γιατί η Σελήνη μοιάζει να έχει δύο διαφορετικά «πρόσωπα». Η έρευνα επιβεβαιώνει ότι οι διαφορές δεν περιορίζονται στην επιφάνεια, αλλά εκτείνονται βαθιά στο εσωτερικό. Η προσπάθεια τώρα επικεντρώνεται στο να απαντηθεί αν αυτή η θερμική ανισορροπία εξακολουθεί να υφίσταται σήμερα και πώς επηρεάζει τη γεωλογική εξέλιξη του φεγγαριού.
[via]
