Widniejące na Księżycu ciemne obszary (według niektórych przypominające swoim układem zarys twarzy) powstały, gdy meteoryty uderzały w widoczną z Ziemi część Księżyca, tworząc w ten sposób ogromne, płytkie morza bazaltu. Jednak podobne zjawisko nie występuje po drugiej stronie Księżyca. Astrofizycy z Penn State myślą, że wiedzą dlaczego.

Artykuł przetłumaczyła Alicja Kida.

Pamiętam, że kiedy pierwszy raz jeszcze jako chłopiec ujrzałem cały Księżyc, byłem uderzony tak różnym widokiem drugiej jego strony” – powiedział Jason Wright, asystent profesora astrofizyki. „Wszędzie znajdowały się góry i kratery. Gdzie były morza bazaltu? Od lat pięćdziesiątych dwudziestego wieku stanowiło to tajemnicę”.

Tajemnica nazwana „Lunar Farside Highlands Problem” powstała w 1959 roku, kiedy to sowiecki statek kosmiczny Łuna 3 przetransmitował pierwszy obraz ciemnej strony Księżyca na Ziemię. Niewidoczną część nazywano ciemną stroną, ponieważ była nieznana, a nie dlatego, że dociera do niej mniej światła słonecznego. Badacze natychmiastowo zauważyli, że na części Księżyca niewidocznej z Ziemi nie istnieją morza bazaltu.

Wright, Steinn Sigurdsson profesor astrofizyki i Arpita Roy absolwentka astronomii i astrofizyki, główna autorka badań, zrozumieli, że nieobecności mórz, wynika z różnicy w grubości skorupy pomiędzy częścią Księżyca którą widzimy i tą ukrytą, a to jest przyczyną tego jak Księżyc był oryginalnie formowany. Badacze zaprezentowali swoje wyniki w Astrophysical Journall Letters 9 czerwca bieżącego roku.

Ogólne porozumienie, co do pochodzenia Księżyca zakłada, że prawdopodobnie uformował się on krótko po Ziemi, oraz był rezultatem uderzenia w Ziemię obiektu wielkości Marsa. Teoria Wielkiego Zderzenia sugeruje, że zewnętrzne warstwy Ziemi, oderwane pod wpływem tego uderzenia oraz inne obiekty latające w przestrzeni kosmicznej uformowały Księżyc. Krótko po wielkim zderzeniu Ziemia i Księżyc były bardzo gorące. Ziemia i oderwany obiekt nie tylko topiły się, ale również parowały, tworząc dysk skał magmy oraz pary dookoła Ziemi.

Geometria była podobna do skalistych planet ostatnio odkrytych bardzo blisko ich gwiazd. Księżyc był od 10 do 20 razy bliżej Ziemi, niż jest obecnie. Badania pokazały, że czas rotacji Księżyca jest taki sam jak okres obiegu Księżyca wokół Ziemi. Prawdopodobnie Księżyc zawsze był zwrócony jedną stroną do Ziemi. Obrót synchroniczny jest wynikiem przyciągania grawitacyjnego obu obiektów.

Księżyc będący dużo mniejszy od Ziemi stygł dużo szybciej. Ponieważ Ziemia i Księżyc były synchroniczne od początku, wciąż gorąca (o temperaturze ponad 2500 stopni Celsjusza) Ziemia promieniowała w kierunku Księżyca. Druga strona Księżyca, daleko od wrzącej Ziemi, wolno stygła, podczas gdy widoczna z Ziemi część Księżyca wciąż się topiła, powodując różnice temperatur pomiędzy dwiema połowami.

Różnica była ważna dla formowania się skorupy na Księżycu. Skorupa ma wysoką zawartość aluminium i wapnia – składników, które trudno parują. Kiedy gorące kamienie zaczynają stygnąć pierwsze składniki pary jakie opadają to wapń i aluminium.

Aluminium i wapń mogły perfekcyjnie skondensować się w atmosferze na zimniejszej stronie Księżyca, ponieważ w pobliżu było wciąż zbyt gorąco. Tysiące do milionów lat później te elementy połączyły się z krzemianami w płaszczu Księżyca, aby uformować plagioklazy skalne, które ostatecznie przeniosły się na powierzchnię i ukształtowały skorupę Księżyca” – powiedziała Roy. – „Skorupa na Ciemnej stronie Księżyca ma więcej tych minerałów i jest grubsza”.

Księżyc jest obecnie w całości wystudzony i nie topnieje na powierzchni. Wcześniej wielkie meteoryty uderzały w Księżyc i dziurawiły skorupę, uwalniając rozległe jeziora bazaltowej lawy, która uformowała okolice mórz bazaltu tworząc zarys twarzy. Kiedy meteoryty uderzały w drugą część Księżyca, w większości przypadków skorupa była zbyt gruba i bez tryskającej magmy. W ten sposób tworząc ciemną stronę Księżyca z dolinami, kraterami, wyżynami, ale bez mórz bazaltu.

Autor

Redakcja AstroNETu
Redakcja AstroNETu