Analiza uzoraka s misije Chang’e 6 sugerira temperaturne razlike u unutrašnjosti Mjeseca, s mogućim objašnjenjem u raspodjeli radioaktivnih elemenata.
Novo istraživanje pokazuje da unutrašnjost daleke strane Mjeseca može biti hladnija od strane koja je stalno okrenuta prema Zemlji. Rezultati se temelje na analizi uzoraka stijena i tla koje je kineska letjelica Chang’e 6 prikupila 2024. iz velikog kratera na daljoj strani. Istraživački tim, koji predvode znanstvenici s University College London (UCL) i Sveučilišta u Pekingu, procijenio je da je stijena nastala na temperaturi oko 1 100 °C, približno 100 °C nižoj od sličnih uzoraka s bliže strane.
Prvi fizički dokaz temperaturnih razlika
Tim je potvrdio ranija datiranja da je uzorak star oko 2,8 milijardi godina te je detaljno analizirao mineralni sastav. Profesor Yang Li s UCL-a i Sveučilišta u Pekingu istaknuo je da “Mjesec na bližoj i daljoj strani pokazuje drastične razlike, ne samo na površini nego i u unutrašnjosti. Dramatične temperaturne razlike u plaštu bile su hipoteza desetljećima, a ovo je prvi izravni dokaz temeljen na uzorcima.”
Doktorand Xuelin Zhu sa Sveučilišta u Pekingu rekao je da rezultati pokazuju kako se razlike između dviju strana Mjeseca protežu duboko ispod površine. Dalja strana ima deblju koru, znatno je brdovitija i gusto prekrivena kraterima, a pokazuje i manje tragova vulkanske aktivnosti s bazaltnim ravnicama. Prema autorima rada, uzrok bi mogla biti manja količina elemenata koji oslobađaju toplinu radioaktivnim raspadom, poput urana, torija i kalija.
Prijašnja istraživanja sugerirala su da su ti elementi raspodijeljeni neravnomjerno nakon udara velikog asteroida ili planetarnog tijela, što je moglo gurnuti materijal bogat toplinom prema bližoj strani. Druga hipoteza govori o sudaru Mjeseca s manjim “drugim satelitom” u ranoj povijesti, pri čemu bi uzorci s dviju strana potjecali iz termalno različitih tijela. Kao mogućnost navodi se i da gravitacija Zemlje dodatno zagrijava bližu stranu.
Analiza uzorka i implikacije
Za potrebe istraživanja analizirano je 300 g mjesečeva tla dodijeljenog Pekinškom institutu za geologiju. Glavni autor rada Sheng He istaknuo je da je riječ o prvom uzorku ikada prikupljenom s daleke strane Mjeseca. Uzorak, sastavljen ponajviše od bazaltnih zrnaca, proučen je elektronskom sondom, a varijacije olovnih izotopa potom su izmjerene ion-probom radi preciznog određivanja starosti. Dobiveni podaci obrađeni su metodom koju je usavršio profesor Pieter Vermeesch sa UCL-a.
Kako bi procijenili temperaturu u prošlosti, istraživači su koristili tri pristupa. Prvo su usporedili sastav minerala s računalnim simulacijama, što je pokazalo 100 °C niže vrijednosti od stijena s bliže strane. Drugo, analizirali su kemijski sastav da bi rekonstruirali temperaturu “matične stijene” prije nego što se otopila i ponovno skrutila, što je ponovno dalo razliku od oko 100 °C u usporedbi s uzorcima iz misija Apollo. Treći pristup uključivao je usporedbu satelitskih podataka s mjesta slijetanja Chang’e 6 s podacima s bliže strane, gdje je zabilježena razlika od oko 70 °C.
Na Mjesecu se elementi koji oslobađaju toplinu obično javljaju zajedno s fosforom i rijetkim zemnim elementima, u materijalu poznatom kao KREEP (akronim od kemijskog simbola za kalij – K, engleskog naziva rare-earth elements za rijetke zemne elemente i slova P za fosfor). Prema modelu nastanka Mjeseca nakon sudara s protoplanetom veličine Marsa, ti elementi trebali bi biti ravnomjerno raspoređeni, ali čini se da su koncentrirani uglavnom u plaštu bliže strane, što može objasniti njezinu veću vulkansku aktivnost.
Iako ovo istraživanje ne donosi konačnu procjenu sadašnje temperature plašta s obje strane, sugerira da bi toplinska neravnoteža mogla postojati milijardama godina. Budući da se Mjesec hladi izuzetno sporo od trenutka nastanka, razlike bi mogle imati dugotrajan učinak. Autori ističu da trenutačno rade na daljnjim analizama kako bi dobili konačne odgovore.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
