Pirmoji žmonijos surinkta grunto medžiaga iš nematomos, tolimosios Mėnulio pusės gali padėti išspręsti seniai gluminusią mūsų palydovo paslaptį.
Kinijos mokslų akademijos atlikta Mėnulio dulkių, kurias į Žemę atgabeno Kinijos misija „Chang’e‑6“, analizė rodo, kad ryškiai skirtinga dviejų Mėnulio pusrutulių išvaizda greičiausiai susijusi su milžinišku senoviniu smūgiu. Šis susidūrimas galėjo taip stipriai sukrėsti Mėnulį, kad pakeitė jo sudėtį nuo gelmių iki pat paviršiaus.
Toks aiškinimas elegantiškai paaiškina kelias tolimosios Mėnulio pusės ypatybes ir parodo, jog meteoritų smūgiai nėra vien paviršiuje matomos „randų“ žymės. Jie gali smarkiai ir negrįžtamai pertvarkyti dangaus kūnų gelmes.
Ryškus Mėnulio pusrutulių netolygumas mokslininkus stebina nuo 1959 metų, kai sovietų zondas „Luna 3“ pirmą kartą nufotografavo tolimąją pusę. Net ir labai grūdėtose nuotraukose skirtumai buvo akivaizdūs: Žemei atsukta Mėnulio pusė atrodo it dėmėta – nusėta didžiulėmis lygiomis tamsiomis bazalto lygumomis, o tolimoji pusė yra gerokai šviesesnė ir tankiai išraižyta smūginiais krateriais.
Bėgant metams buvo nagrinėta daug galimų šio netolygumo paaiškinimų. Viena hipotezė jį siejo su didžiausiu žinomu smūginiu krateriu Saulės sistemoje – Pietų ašigalio–Aitkeno baseinu, kuris užima beveik ketvirtadalį viso Mėnulio paviršiaus. Tačiau be tiesioginių mėginių iš šio regiono patvirtinti tokią sąsają buvo labai sunku.
Kinijos nacionalinės kosmoso administracijos misija „Chang’e‑6“ šią situaciją iš esmės pakeitė. Tai pirmoji ir iki šiol vienintelė misija, į Žemę pargabenusi Mėnulio dulkių iš nematomosios pusės – tikras technologinis žygdarbis. Nuo 2024 metų, kai į Žemę nusileido kapsulė su vertingu kroviniu, mokslininkai sistemingai aiškinasi, kokias paslaptis slepia šie mėginiai.
Naujausiame tyrime Heng‑Ci Tian vadovaujama planetų mokslininkų komanda išanalizavo Pietų ašigalio–Aitkeno baseine surinktuose mėginiuose esantį kalį ir geležį.
Mokslininkai ieškojo skirtumų tarp šių tolimosios pusės mėginių ir Žemei atsuktos pusės mėginių, kuriuos anksčiau pargabeno „Apollo“ programos astronautai ir Kinijos „Chang’e‑5“ misija. Analizuoti buvo ne patys cheminiai elementai, o jų izotopai – tos pačios medžiagos atmainos, besiskiriančios neutronų skaičiumi branduolyje. Dėl to keičiasi jų masė, tačiau cheminės savybės iš esmės išlieka tokios pat.
Tyrėjai palygino bazaltinių uolienų izotopinę sudėtį su anksčiau publikuotais „Apollo“ ir „Chang’e‑5“ bazaltų duomenimis. Rezultatai atskleidė aiškų skirtumą tarp dviejų pusrutulių: „Apollo“ ir „Chang’e‑5“ mėginiuose buvo daugiau lengvesniųjų geležies ir kalio izotopų, palyginti su mėginiais iš tolimosios pusės, kuriuose dominavo sunkesni izotopai. Tokio skirtumo negalima paaiškinti vien vulkanizmu, nes ugnikalnių veikla kalio izotopų taip, kaip stebima duomenyse, nepakeičia.
Visuma gautų duomenų leidžia manyti, kad Pietų ašigalio–Aitkeno baseiną sukėlęs smūgis buvo toks stiprus, jog išgremžė labai gilią Mėnulio vidinę dalį ir sukūrė milžinišką karštį. Šis lydalas iš dalies išgarino Mėnulio mantijos medžiagą – pirmiausia lengviausius izotopus, kurie garuoja lengviausiai.
Pasak tyrėjų, magminiai procesai gali paaiškinti geležies izotopų pasiskirstymą, tačiau kalio izotopai rodo, kad tolimosios pusės mantija turi kitokią, sunkesnių kalio izotopų sudėtį nei artimoji pusė. Toks požymis, jų teigimu, greičiausiai susidarė dėl kalio išgaravimo, kurį sukėlė būtent smūgis, suformavęs Pietų ašigalio–Aitkeno baseiną. Tai liudija, kokią didžiulę ir ilgalaikę įtaką šis įvykis turėjo giliausioms Mėnulio struktūroms ir cheminių elementų pasiskirstymui.
Kadangi smūgis prasiskverbė labai giliai į mantiją, jis pakeitė kalio izotopinę sudėtį iki didelio gylio. Toks mechanizmas nuosekliai paaiškina izotominius skirtumus tarp mėginių iš skirtingų pusrutulių ir suteikia mokslininkams naują priemonę interpretuojant Mėnulio tyrimų duomenis.
Manoma, kad šis senovinis kataklizmas galėjo net paskatinti plataus masto mantijos konvekciją visame pusrutulyje, tačiau tokiai hipotezei patvirtinti reikės daugiau mėginių iš įvairių tolimosios Mėnulio pusės regionų.
Jau seniai žinoma, kad didžiausias Mėnulį patyręs smūgis negrįžtamai pakeitė jo paviršių. Naujausi tyrimai rodo, kad šie „randai“ driekiasi daug giliau – iki pat Mėnulio gelmių, ilgainiui pakeisdami jo cheminę sudėtį taip, jog laikas nebepajėgia visiškai ištrinti šių pokyčių.
