Eșantioanele de rocă selenară aduse de misiunea Chang'e-6 confirmă ipoteza formării Lunii prin impactul cu Pământul

Eșantioanele de rocă selenară aduse pe Pământ de misiunea Chang'e-6 a Chinei arată că există mai puțină apă în mantaua de pe partea îndepărtate a Lunii decât se află în cea care este mereu îndreptată spre Pământ, fapt ce susține ipoteza privind originea satelitului natural, conform căreia Luna s-a format prin ciocnirea unei proto-planeta cu Pământul în timpul etapelor inițiale de formare a Sistemului Solar, transmite, joi, Space.com, care citează un studiu publicat în revista Nature.

În urmă cu aproximativ 4,5 miliarde de ani, Pământul s-ar fi ciocnit cu o proto-planetă de dimensiunea lui Marte - în urma impactului, cantități imense de materie au fost aruncate în spațiu, iar acționând sub forța gravitațională, ea s-a coagulat și a devenit Luna. Noile eșantioane obținute de pe Lună de misiunea chinezească Chang'e-6 ar confirma această ipoteză.

„Suntem de părere că noile rezultate susţin ipoteza impactului gigantic ca origine a Lunii”, a declarat Hu Sen, profesor la Institutul de Geologie şi Geofizică din cadrul Academiei de Ştiinţe din China.

Chang'e 6 a ajuns în bazinul South Pole-Aitken (SPA), aflat pe partea îndepărtată a Lunii, în iunie 2024. Instrumentul de forare şi colectare al sondei de aselenizare a adunat 1,935 kilograme de regolit bazaltic din bazinul SPA, materiale ce reprezintă primele eşantioane aduse pe Pământ de pe partea îtunecată a Lunii.

Prezența apei reprezintă principalul indiciu

Printre întrebările la care au dorit să răspundă oamenii de ştiinţă care au analizat aceste eşantioane de rocă selenar a fost cea cu privire la compatibilitatea conţinutului de apă de pe partea îndepărtată a Lunii cu ipoteza impactului care ar fi dus la formarea satelitului. Modelele computerizate care au simulat acest scenariu sugerează că mantaua de pe partea îndepărtată a Lunii ar trebui să conţină mai puţină apă decât cea de pe partea îndreptată spre Pământ.

O dovadă a acestui lucru este legată de relativa abundenţă a toriului la suprafaţa Lunii. Magma se formează din topirea rocilor din interiorul mantalei, iar zonele din manta unde are loc acest proces de topire sunt numite „sursa mantalei”. Atunci când magma se formează în aceste zone sursă, toriul, la fel ca şi apa, rămân în topitură mai degrabă decât să formeze minerale cristaline. Din acest motiv, abundenţa toriului la suprafaţă poate reprezenta un indiciu al existenţei apei.

Faţa apropiată a Lunii, acoperită de cratere de impact străvechi şi de scurgeri vulcanice, are regiuni bogate în toriu, aşa cum era de aşteptat. Câteva regiuni de pe faţă îndepărtată a Lunii, unde fenomenele de vulcanism au fost rare, au o abundenţă ridicată în toriu. Însă bazinul SPA este o excepţie: un bazin de impact gigantic care este format în prezent din lavă solidificată ce a ieşit la suprafaţa Lunii din manta, după impact, la fel cum sângele iese dintr-o rană.

Fiind unul dintre puţinele bazine de impact de pe faţa îndepărtată a Lunii, bazinul SPA este şi una dintre puţine regiuni de acolo unde se află toriu la suprafaţă, acolo unde impactul ce a format bazinul a penetrat suficient de mult mantaua selenară pentru a scoate magma la suprafaţă.

Astfel, dacă bazinul SPA are mai puţin toriu, atunci ar putea însemna şi că există mai puţină apă în mantaua sursă. Analiza rocilor bazaltice (vulcanice) culese din bazinul SPA de misiunea Chang'e 6 indică un conţinut de apă în mantaua sursă între 1 şi 1,5 micrograme/gram din eşantion.

„Rezultatele simulărilor derulate de calculatoare arată că mantaua selenară ar avea un conţinut de apă de mai puţin de 10 micrograme/gram. Estimarea noastră între 1 şi 1,5 micrograme/gram este în concordanţă cu predicţia simulărilor”, a explicat Hu.

Această estimare este în mod substanţial mai mică decât conţinutul mediu de apă din mantaua de pe partea vizibilă a Lunii, conform unui studiu realizat pe eşantioane de regolit din perioada misiunilor Apollo care sugerează o valoare de până la 200 micrograme/gram, în funcţie de regiunea din care au fost culese eşantioanele.

„Dacă interiorul selenar de pe partea îndepărtată a Lunii este mai uscat decât cel de pe partea îndreptată spre Pământ înseamnă că apa din mantaua selenară poate prezenta o distribuţie dihotomică”.

Această diferenţă, sau dihotomie, dintre cantitatea de apă existentă în mantalele celor 2 emisfere se adaugă astfel unei liste lungi de diferenţe semnalate de cercetători. Topologia, vulcanismul, vârsta crustei, tipurile de rocă şi prezenţa toriului sunt doar o parte dinte diferenţele dintre cele două emisfere selenare de care trebuie să ţină cont orice explicaţie privind originea satelitului natural al Pământului.

„Noi suntem de părere că o astfel de distribuţie dihotomică a apei pe Lună ar putea fi rezultatul impactului masiv care a format bazinul SPA”, a mai explicat profesorul Hu. Bazinul SPA este uriaş. Are un diametru de 2.500 de kilometri şi este unul dintre cele mai mari cratere de impact cunoscute din Sistemul Solar. Efectele acestui impact asupra întregului obiect cosmic, dar în special asupra părţii sale îndepărtate, au fost enorme.