Jeden z nejstarších, nejhlubších a největších impaktních kráterů na Měsíci poskytuje okno do historie a složení našeho nebeského společníka a je třeba jej prostudovat podrobněji, říká tým lunárních vědců. Povodí Jižního pólu-Aitken na Měsíci vzniklo gigantickým dopadem asi před 4,3 miliardami let. Vědci tvrdí, že podrobnější analýza této oblasti pomůže upřesnit časovou osu událostí ve vývoji Měsíce a také pomůže vysvětlit dramatické rozdíly mezi přilehlou a odvrácenou stranou Měsíce.
V nový papír, Daniel Moriarty z Goddard Space Flight Center NASA a jeho kolegové použili kombinaci počítačových modelů, dat dálkového průzkumu Země a dat z lunárních vzorků Apollo, aby pomohli zpřesnit časovou osu vývoje Měsíce. Zaměřili se na data z pánve South Pole-Aitken, 1 200 mil (1 900 km) širokého kráteru, který vznikl, když před miliardami let na měsíční povrch narazil velký impaktor s jádrem z těžkého kovu. Mnoho lunárních vědců považuje pánev za jednu z nejlepších přírodních laboratoří pro studium katastrofických dopadů. S hloubkou mezi 6,2 a 8,2 km je to jeden z největších známých impaktních kráterů ve Sluneční soustavě.
Ve svém příspěvku se tým zabýval tím, jak dopady mísí a kombinují různé materiály do různých vrstev a jak mohou tyto informace použít k definování časové osy pro vývoj Měsíce. Na začátku historie Měsíce bylo vrstvení Měsíce formováno ranou globální událostí tání známou jako Lunární magmatický oceán, a jak magmatický oceán ztuhnul, husté minerály se potopily a vytvořily plášť, zatímco méně husté minerály se vznášely a vytvořily kůru.
Jedním z hustých „dregin“, které se potopily a vytvořily raný roztavený plášť, bylo thorium, kovový, radioaktivní chemický prvek, který se také nachází ve stopových množstvích na Zemi. Údaje z různých misí, včetně Lunar Prospector, ukazují rozsáhlé oblasti thoria na přilehlé straně měsíce a také malou oblast obohaceného thoria na odvrácené straně měsíce v pánvi South Pole-Aitken Basin.
NAmapa obsahu thoria na měsíčním povrchu založená na datech Lunar Prospector ukazuje, že velká oblast na přilehlé straně Měsíce, včetně pánve Imbrium a Oceanus Procellarum, je oproti zbytku Měsíce obohacena o thorium. Existuje také oblast obohaceného thoria na druhé straně, v oblasti jižního pólu-Aitken Basin, ale je méně obohacená než oblast na přilehlé straně. Údaje: NASA / ARC / Jeff Gillis; mapa Paula Spudise
Aby se vysvětlily rozdíly mezi měsíční blízkou a odvrácenou stranou, pokud jde o tloušťku kůry a důkazy sopečné aktivity, dřívější teorie naznačovaly, že thorium bohaté kaly se vyskytovaly pouze na přilehlé straně. Nicméně Moriarty a tým uvedli, že jejich nové výsledky ukazují, že tyto látky byly vyvrženy obřím dopadem na odvrácenou stranu Měsíce. Z tohoto pozorování vyplývá, že v době dopadu musel být materiál bohatý na thorium distribuován globálně.
Dokument navrhuje, že předtím, než byl měsíční magmatický oceán plně ochlazen, přišel dopad na jižní pól Měsíce. Simulace počítačového modelu týmu ukázaly, že dopad byl dostatečně energický, aby vymrštil hluboké „draginy“ z pláště. Vzorec jejich simulovaného rozstřiku odpovídá oblastem měsíčního povrchu, o nichž je známo, že jsou bohaté na thorium.
'Ukazujeme, že největší a nejstarší impaktní pánev Měsíce vykopala materiál z této husté vrstvy bohaté na thorium, než se potopila,' napsal tým. 'Odhalený materiál byl poté zředěn a zakryt čtyřmi miliardami let impaktních kráterů a sopečných erupcí.' Identifikujeme však několik nedotčených expozic vytvořených nedávnými krátery.'
Tým uvedl, že impaktní nádrž také roztavila horniny z větších hloubek než horniny, které vyvrhla. Tyto roztavené horniny mají velmi odlišné složení. To naznačuje, že měsíční svrchní plášť zahrnoval dvě kompozičně odlišné vrstvy, které byly touto velkou impaktní událostí obnaženy různými způsoby. Tyto výsledky mají důležité důsledky pro pochopení vzniku a vývoje Měsíce.
LROC NAC šikmý pohled na kráter Aitken včetně centrálního vrcholu a severní stěny. Scéna je široká asi 30 km. Poděkování: NASA/GSFC/Arizonská státní univerzita
Jižní pól Aitken Basin nabízí jedinečné místo pro studium Měsíce, hlavně proto, že se o něm tak málo ví. Mise GRAIL NASA zmapovala gravitaci Měsíce a objevila anomálii v pánvi: je tam pohřben obrovský kus hustého materiálu, další důkaz, že struktura Měsíce není jednotná a že hustší materiály se mohou šířit po celém podpovrchu. Pak je tu měsíční terén KREEP, ložisko prvků, které se rozkládají radioaktivně a povzbudilo tuto část Měsíce, aby zůstala vulkanickou ještě dlouho poté, co zbytek Měsíce vychladl.
Aby se Moriarty a kolegové dozvěděli více, identifikovali potenciální cíle v budoucích vzorkovacích misích v Basin se zaměřením na vyvržený materiál, což by nám mohlo poskytnout ještě jasnější obrázek o raném plášti Měsíce.
Další čtení: Tisková zpráva Eos