8 Minute
Cel mai mare bazin de impact de pe Lună, South Pole–Aitken (SPA), tocmai a dezvăluit un detaliu surprinzător despre modul în care s-a format — iar acest răsturnare de situație ar putea oferi astronauților o privire directă spre interiorul profund al Lunii. O nouă analiză a formei și compoziției chimice a SPA sugerează că coliziunea antică a venit dinspre nord, nu dinspre sud, iar marginea sudică vizată de misiunile Artemis ar putea conține material excavat de mult sub crustă.
A fresh look at an ancient scar
Luna este blocată tidal față de Pământ: se rotește o dată în jurul axei în același interval în care orbitează planeta noastră, motiv pentru care vedem aproape întotdeauna aceeași față. Pe emisfera orientată în exterior se află colossalul bazin South Pole–Aitken, o structură de impact care se întinde aproximativ 1.930 km nord–sud și circa 1.600 km est–vest. Format în urmă cu aproximativ 4,3 miliarde de ani de un impact masiv, înclinant, SPA reprezintă una dintre cele mai vechi și accesibile ferestre din Sistemul Solar către interiorul planetar.
Cel mai mare relief de impact al Lunii, bazinul South Pole–Aitken, își primește numele pentru că se întinde între craterul Aitken și polul sud. (NASA/GSFC/Arizona State University)
O echipă de cercetători condusă de Jeffrey Andrews‑Hanna de la Universitatea din Arizona a reexaminat geometria bazinului și a descoperit o asimetrie subtilă, dar importantă: SPA se îngustează spre sud. În întregul Sistem Solar, bazinele de impact foarte mari prezintă frecvent o formă de lacrimă orientată în direcția „downrange” a corpului care lovește. Lucrările anterioare plecaseră de la premisa că extremitatea îngustă a SPA era orientată spre nord, ceea ce ar fi implicat un impact sud‑nord. Noua analiză inversează acea interpretare: extremitatea îngustă este spre sud, indicând că asteroida a venit dinspre nord.
Why impact direction matters for lunar samples
Mecanica impactului nu distribuie uniform rocile excavate. Într‑o coliziune la un unghi mic, oblică, capătul downrange (partea îngustă) a unui bazin primește de obicei o pătură groasă de ejecte — materiale frezate din mari adâncimi și re‑depozitate la suprafață. Capătul uprange, în schimb, tinde să fie mai puțin acoperit și poate expune roci sursă mai adânci la margine.
Craterul Messier (stânga) și Messier A (dreapta) de pe Lună, în Mare Fecunditatis, fotografiate de misiunea Apollo 11. Un exemplu clar de crater generat de impactori la unghi redus (NASA).
Această geometrie are consecințe imediate pentru Artemis: deoarece impactul a venit probabil dinspre nord, marginea sudică se află în zona uprange. Acest lucru transformă marginea sudică într‑un sit preferențial pentru recoltare, unde astronauții ar putea aduna materiale care își au originea adânc în interiorul lunar — practic un „tăietor” natural care înlocuiește necesitatea forării profunde.
KREEP, crust thickness, and a lopsided Moon
Pentru a înțelege pe deplin semnificația, e necesar un scurt prim‑plan asupra chimiei lunare. Timpuriu în istoria sa, Luna a fost acoperită de un ocean magmatic global. Pe măsură ce oceanul s‑a răcit, mineralele s‑au cristalizat și s‑au separat după densitate: fazele mai grele au coborât formând mantaua, iar mineralele mai ușoare au plutit pentru a construi crusta. Totuși, anumiți elemente — potasiu, elemente pământuri rare și fosfor — au rămas concentrate în ultimele lichide evoluate. Această asociație potasiu‑elemente‑pământuri‑rare‑fosfor este cunoscută sub acronimul KREEP.
KREEP este radiogenic și generează căldură; concentrarea sa pe partea apropiată a Lunii este considerată responsabilă pentru vigorozitatea vulcanismului mareic care a format câmpiile întunecate vizibile de pe Pământ. Partea îndepărtată, în schimb, a rămas cu o „coajă” mai groasă și foarte craterizată, cu mult mai puține câmpii vulcanice.
O întrebare care a persistat multă vreme: de ce s‑a concentrat KREEP asimetric pe partea apropiată? Noua analiză SPA susține un model în care crusta de pe fața îndepărtată s‑a îngroșat substanțial în stadii timpurii. Acea îngroșare a comprimat magmă reziduală — îmbogățită în KREEP — către fața mai subțire, lăsând în urmă doar depozite punctiforme de KREEP sub unele porțiuni ale crustei de pe fața îndepărtată. Se pare că impactul SPA a tăiat prin una dintre aceste zone de tranziție.
Bazinul South Pole–Aitken pe Lună, obținut din datele Kaguya ale JAXA. Vedere la -45 de grade. Inelul negru este o aproximație veche; inelele eliptice violet și gri urmăresc inelul interior și exterior al craterului (Ittiz/Wikimedia Commons/CC BY‑SA 3.0).
Datele de teledetecție arată o asimetrie chimică prin SPA: flancul occidental prezintă o concentrație ridicată de toriu — un marker pentru KREEP — în timp ce partea estică nu. Acest contrast este consecvent cu ideea că bazinul a traversat tranziția dintre buzunarele bogate în KREEP și crusta mai tipică a feței îndepărtate. Dacă echipele Artemis recoltează și returnează mostre de pe marginea sudică, analizele de laborator de pe Pământ ar putea testa direct dacă bazinul a excavat material bogat în KREEP sau roci provenite din mantaua mai adâncă.
Why Artemis landing sites are a geological jackpot
Arhitectura programului Artemis a NASA urmărește să readucă oameni pe suprafața lunară și să aducă mostre înapoi pe Pământ. Alegerea unui loc de aterizare în apropierea marginii sudice a SPA ar putea fi deosebit de productivă: astronauții în EVA‑uri ar putea colecta litologii variate — topitură de impact, brecii de topitură, cât și roci cu origine mantelică — care, analizate împreună, ar spune o poveste bine restrânsă despre evenimentul formator al bazinului și despre diferențierea timpurie a Lunii.
Artemis I a lansat cu succes de la Centrul Spațial Kennedy pe 16 noiembrie 2022. (Bill Ingalls)
Specimenele returnate ar permite geochemiștilor să măsoare abundențele de KREEP, să aplice ceasuri izotopice pentru datare precisă și să reconstruiască istorii de șoc și temperatură, transformând modelele teoretice despre creșterea crustei, evoluția oceanului magmatic și asimetria hemisferică în știință testabilă. În termeni practici: mostrele din SPA ar putea în sfârșit să răspundă la întrebarea despre cum s‑a transformat Luna dintr‑sferă topită într‑acea lume cu două fețe pe care o cunoaștem astăzi.
Expert Insight
„Constatarea că impactul a sosit probabil dinspre nord reconceptualizează SPA nu doar ca cicatrice antică, ci ca un burghiu natural care a expus materiale mai adânci”, afirmă dr. Elena Vargas, geofizician lunar la Planetary Materials Lab (entitate fictivă). „Dacă echipajele Artemis vor colecta roci de pe marginea sudică, am putea obține primele mostre directe din crusta inferioară a Lunii sau chiar din mantaua superioară — materiale inaccesibile de la formarea bazinului, acum peste patru miliarde de ani.”
Această combinare de geometrie actualizată a bazinului, semnături geochimice la distanță și viitoare misiuni umane face din SPA unul dintre cele mai promițătoare ținte ale științei planetare. Pe măsură ce planurile pentru returnarea probelor trec de la planșete la hardware și echipajele se pregătesc să pășească în cea mai mare depresiune de pe fața îndepărtată, Luna ar putea în curând să ofere răspunsuri păstrate în rocă încă din era formativă a Sistemului Solar.
Această cercetare a fost publicată în Nature.
Artemis I a lansat cu succes de la Centrul Spațial Kennedy pe 16 noiembrie 2022. (Bill Ingalls)
Sursa: sciencealert
Lasă un Comentariu