Księżyc jest najbliższym ciałem niebieskim Ziemi i wydaje się być dobrze poznany. Nic bardziej mylnego. Tajemnica historii Księżyca wciąż jest nieodkryta, a naukowcy starają się ją odkryć dzięki nowym technologiom.
Zobacz także: Arcane sezon 2 – wszystko, co musisz wiedzieć o hicie Netflixa
Tajemnica Księżyca odkryta?
Nowy artykuł opublikowany we wtorek w Nature Communications, naukowcy z University of Hawaii w Manoa szczegółowo opisuje nowe informacje na temat Księżyca. Naukowcy przedstawili, w jaki sposób wykorzystali nowo dostępne technologie pobierania próbek i analizy, aby głębiej niż kiedykolwiek wcześniej zbadać próbkę skały Księżyca z ery Apollo, znaną jako Troctolite 76535. Nowe badanie sugeruje, że chłodzenie Księżyca z jego niegdyś ciekłego stanu było bardziej skomplikowane, niż sądzili naukowcy. Okazuje się, że badacze nie zbliżyli się do wyczerpania wszystkiego, czego mogli się nauczyć z półwiecznych próbek księżycowych.
Spośród tych próbek przywiezionych na Ziemię przez misje Apollo, podzbiór znany jako zestaw magnezowy był szczególnie pomocny dla naukowców zajmujących się Księżycem.
„Pakiet magnezowy jest interesujący, ponieważ zawiera te właściwości chemiczne, które pozwalają na próbkowanie wszystkich kluczowych etapów ewolucji Księżyca. Badając ten pakiet, możemy nałożyć ograniczenia na kilka kluczowych etapów ewolucji Księżyca”.
– twierdzi dr William Nelson, jeden z autorów artykułu.
Najszerzej akceptowanym obecnie modelem ewolucji Księżyca jest model Wielkiego Oceanu Magmy, który utrzymuje, że ciało niebieskie było kiedyś w większości płynne. Z kolei różne rodzaje skał i minerałów, które można tam znaleźć, z czasem wykrystalizowały się z tego oceanu magmy. Przypuszcza się, że na przykład skały magnezjum skrystalizowały się przez ponad 100 milionów lat.
Skała Troctolite 76535
Naukowcy dokładnie zbadali skład Troctolite 76535. Jest to skała zebrana przez misję Apollo 17. Nelson i jego koledzy odkryli, że rozkład substancji chemicznych, takich jak fosfor, był zbyt niejednorodny, aby wspierać tak wydłużony okres ochładzania. Korzystając z modelowania komputerowego, wykazali, że na przykład fosfor byłby bardziej równomiernie rozłożony w próbkach, gdyby pozostawały w temperaturze wyższej niż 150 stopni Celsjusza przez ponad 20 milionów lat.
Nelson twierdzi, że skała magnezowa powstała jako infiltracja magmy. Skały Księżyca skrystalizowały się później niż początkowo sądzono. Nowe rozumienie zestawu magnezowego jest ekscytujące dla naukowców zajmujących się Księżycem. Jednak nie zmienia to radykalnie naszego rozumienia ewolucji tego satelity.
Nowe technologie i szczegółowe badania
W jaki sposób zbadano skały? Nelson wykorzystał mikrosondę elektronową University of Hawaii – instrument niewiele różniący się od skaningowych mikroskopów elektronowych używanych w biologii. Wraz ze spektrometrami pozwalają na bardzo dokładne pomiary pojedynczych pierwiastków w określonym czasie.
Tak czułe instrumenty nie były dostępne dla poprzednich pokoleń naukowców zajmujących się Księżycem. W związku z tym poprzednie pomiary wykazały równomierne rozkłady fosforu w Troctolicie 76535. Niejednorodny rozkład, który pojawił się w nowych danych, był „nieoczekiwany”. Kiedy naukowcy uzyskali te dane, wykorzystali współczesne techniki modelowania komputerowego. Stwierdzili, że próbka nie mogła pozostać gorąca przez ponad 20 milionów lat.
„Musiałem uruchomić ponad 5 milionów modeli. Pomogły temu zarówno superkomputery na Uniwersytecie Hawajskim, jak i mój biedny laptop. Nie był wyłączany przez jakieś dwa do trzech lat, ponieważ modelowałem 24/7”.
— twierdzi Nelson.
Wykorzystanie nowych technik do analizy starych próbek pozwoliło Nelsonowi i jego współpracownikom odkryć coś nowego na temat Księżyca. Większy wniosek jest taki, że ze starszych próbek księżycowych można się wiele nauczyć.
Źródło: inverse