Τα δείγματα της αποστολής Chang’e-6 υποδεικνύουν ότι οι δύο πολύ διαφορετικές πλευρές της Σελήνης ενδέχεται να σχηματίστηκαν όταν η άνιση θέρμανση ώθησε το μάγμα από το ένα ημισφαίριο στο άλλο.
Οι όψεις της Σελήνης
Η Σελήνη παρουσιάζει δύο δραματικά διαφορετικές όψεις. Το ημισφαίριο που είναι στραμμένο προς τη Γη είναι πλούσιο σε σκοτεινές ηφαιστειακές πεδιάδες (σεληνιακές θάλασσες), ενώ στην αθέατη πλευρά κυριαρχούν παλαιότερες ορεινές περιοχές και ένας πολύ παχύτερος φλοιός. Νέες αναλύσεις υλικού που μεταφέρθηκε από την αποστολή Chang’e-6 (CE6) υποδηλώνουν ότι αυτή η αντίθεση μπορεί να οφείλεται σε τεράστια ρεύματα εντός του αρχέγονου ωκεανού μάγματος της Σελήνης, αφού αυτή απέκτησε παλιρροϊκή σύγχρονη περιστροφή ως προς τη Γη.
Υπό την καθοδήγηση του καθηγητή Hejiu Hui από το Πανεπιστήμιο Nanjing, η ερευνητική ομάδα πραγματοποίησε λεπτομερείς γεωχημικές αναλύσεις σε ανορθοσίτες, πετρώματα της σειράς Mg (Mg-suite) και βασάλτες των σεληνιακών θαλασσών, τα οποία συλλέχθηκαν από την αθέατη πλευρά της Σελήνης. Στη συνέχεια, συνέκριναν τα δείγματα αυτά με υλικό από την ορατή πλευρά, το οποίο είχε μεταφερθεί από τις αποστολές Apollo και Chang’e-5.
Τα αποτελέσματά τους υποδεικνύουν την πλευρική θερμική μεταφορά θερμότητας (συναγωγή) εντός του σεληνιακού ωκεανού μάγματος (LMO) ως πιθανή αιτία της διχοτόμησης μεταξύ της ορατής και της αθέατης πλευράς της Σελήνης.
Η αντίθεση μεταξύ των δύο ημισφαιρίων είναι εμφανής τόσο στο τοπίο όσο και στη σύσταση. Η ορατή πλευρά περιλαμβάνει εκτεταμένες περιοχές με βασάλτες σεληνιακών θαλασσών και αυξημένες συγκεντρώσεις καλίου, στοιχείων σπανίων γαιών και φωσφόρου (KREEP). Αντιθέτως, η αθέατη πλευρά αποτελείται κυρίως από αρχαίο ορεινό έδαφος, διαθέτει παχύτερο φλοιό και περιέχει σχετικά λίγους βασάλτες σεληνιακών θαλασσών.
Οι διαφορετικές εξηγήσεις
Οι επιστήμονες έχουν προτείνει διάφορες εξηγήσεις για αυτόν τον διαχωρισμό, συμπεριλαμβανομένης της ασύμμετρης μεταφοράς θερμότητας στον ωκεανό μάγματος, μιας γιγαντιαίας πρόσκρουσης, της παλιρροϊκής απόσβεσης ενέργειας και της άνισης ανάπτυξης του φλοιού. Καμία από αυτές δεν έχει δώσει οριστική απάντηση στο ζήτημα.
Τα περισσότερα στοιχεία σχετικά με τις διαφορές μεταξύ της ορατής και της αθέατης πλευράς προέρχονται επίσης από την επιφάνεια και τον φλοιό. Το κατά πόσον η ίδια ασυμμετρία εκτείνεται βαθύτερα, στον σεληνιακό μανδύα, παρέμενε αβέβαιο.
Ο μανδύας φαίνεται παρόμοιος και στις δύο πλευρές.
Η αποστολή Chang’e-6 άλλαξε τα δεδομένα ως προς το τι μπορούσαν να εξετάσουν άμεσα οι ερευνητές. Το 2024, η αποστολή επέστρεψε με τα πρώτα δείγματα που συλλέχθηκαν ποτέ από την αθέατη πλευρά της Σελήνης, επιτρέποντας τη σύγκριση υλικού από τα δύο ημισφαίρια της Σελήνης στο εργαστήριο.
Οι βασάλτες της αποστολής CE6 διατηρούν ενδείξεις μιας πηγής στον μανδύα που έχει υποστεί εξάντληση (depleted mantle source), παρόμοιες με εκείνες που εντοπίστηκαν στους βασάλ Τα πετρώματα της «σειράς Mg» (Mg-suite) παρείχαν ένα επιπλέον στοιχείο. Αυτά τα πετρώματα σχηματίζονται μέσω αλληλεπιδράσεων φλοιού-μανδύα που περιλαμβάνουν τη μερική τήξη συσσωματωμάτων (cumulates) του μανδύα, καθιστώντας τον αριθμό μαγνησίου (Mg#) τους χρήσιμο δείκτη της σύστασης του μανδύα.
Οι συγκρίσιμες τιμές Mg# που μετρήθηκαν στα πετρώματα της σειράς Mg από την αποστολή CE6 και τις αποστολές Apollo ενισχύουν το ίδιο συμπέρασμα: τα συσσωματώματα του μανδύα κάτω από τα δύο ημισφαίρια παρουσιάζουν παρόμοια σύσταση.
Συνολικά, τα δείγματα υποδεικνύουν ότι τα συσσωματώματα του μανδύα, τα οποία δημιουργήθηκαν κατά την κρυστάλλωση του σεληνιακού ωκεανού μάγματος (LMO), δεν διατηρούν σημαντική ασυμμετρία σύστασης μεταξύ της ορατής και της αθέατης πλευράς.
Ο φλοιός διατηρεί μια πιο έντονη διαφοροποίηση
Οι ανορθοσίτες της αποστολής CE6 παρουσιάζουν υψηλότερες μέγιστες τιμές Mg# σε σχέση με τους ανορθοσίτες των αποστολών Apollo, γεγονός που υποδεικνύει ότι ο φλοιός της αθέατης πλευράς είναι πλουσιότερος σε μαγνήσιο. Το αποτέλεσμα αυτό συμφωνεί με τις παρατηρήσεις της Σελήνης μέσω τηλεπισκόπησης.
Τα πετρώματα της σειράς Mg από την αποστολή CE6 περιέχουν επίσης εξαιρετικά χαμηλές συγκεντρώσεις στοιχείων σπανίων γαιών και χαμηλότερες αναλογίες Th/Sm σε σύγκριση με τα αντίστοιχα δείγματα των αποστολών Apollo.
Αυτές οι διαφορές υποδεικνύουν δύο πιθανότητες. Ο μαγματισμός της σειράς Mg στην αθέατη πλευρά ενδέχεται να αναπτύχθηκε ανεξάρτητα από το υλικό KREEP, ή το ίδιο το στρώμα που είναι πλούσιο σε KREEP ενδέχεται να είχε κατανεμηθεί άνισα μεταξύ των δύο ημισφαιρίων της Σελήνης.
Η παλιρροϊκή δέσμευση ενδέχεται να αναμόρφωσε τον φλοιό
Χρησιμοποιώντας αυτές τις συγκρίσεις μεταξύ μανδύα και φλοιού, οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα μοντέλο που θα μπορούσε να εξηγήσει πώς προέκυψε η σεληνιακή διχοτόμηση.
Προτείνουν ότι, πριν η Σελήνη υποστεί παλιρροϊκή δέσμευση, σύμφωνα με το μοντέλο, η παλιρροϊκή θέρμανση ήταν εντονότερη στην πλευρά που είναι στραμμένη προς τη Γη (κοντινή πλευρά) απ' ό,τι στην αντίθετη πλευρά (μακρινή πλευρά).
Αυτή η ανισορροπία δημιούργει σε μια θερμοκρασιακή διαβάθμιση μεταξύ των ημισφαιρίων, αρκετά ισχυρή ώστε να προκαλέσει μεγάλης κλίμακας πλευρική θερμική μεταφορά (συναγωγή). Θερμό μάγμα μετακινήθηκε από την κοντινή προς τη μακρινή πλευρά, παρασύροντας μαζί του ανορθοσίτες που είχαν σχηματιστεί νωρίς και ήταν εμπλουτισμένοι σε μαγνήσιο.
Με την πάροδο του χρόνου, αυτή η μεταφορά ενδέχεται να οδήγησε στον σχηματισμό του παχύτερου και πλουσιότερου σε μαγνήσιο φλοιού που παρατηρείται σήμερα στη μακρινή πλευρά.
www.worldenergynews.gr
