Indická mise Chandrayaan-3 poskytla první měření složení půdy poblíž jižního pólu Měsíce 1. Nalezené minerály poskytují další důkaz, že měsíční povrch byl zcela roztaven krátce po vzniku Měsíce.

The Přistávací modul Chandrayaan-3 Vikram přistál na povrchu 23. srpna 2023. Nasadil rover s názvem Pragyan, který během 10 dnů sbíral data od teploty po seismologická měření.

Pragyan také studoval chemické složení regolitu: jemného materiálu, který pokrývá velkou část měsíčního povrchu. Rover se zastavil 23krát a nasadil přístroj nazvaný Alfa Particle X-ray Spectrometer (APXS).

Santosh Vadawale, rentgenový astronom z Fyzikální výzkumné laboratoře v Ahmedabadu v Indii, a jeho kolegové analyzovali radiační data shromážděná APXS a použili tyto informace k identifikaci prvků v regolitu a jejich relativního množství, což zase odhalilo minerální složení půdy. Tým zjistil, že všech 23 vzorků bylo složeno především z ferroanorthositu, běžného minerálu na Měsíci. Výsledky byly vyhlášeny dnesPřírodazveřejněno.

"Je to něco, co jsme očekávali na základě orbitálních dat, ale vždy je dobré zjistit skutečnou pravdu," říká Lindy Elkins-Tanton, planetární vědec z Arizona State University v Tempe.

Předchozí landery dosáhly podobných výsledků. Nicméně vzorky Chandrayaan-3 jsou nejprve ze subpolární oblasti: předchozí landery navštívily rovníkové a střední zeměpisné šířky. Dohromady to naznačuje, že složení regolitu je jednotné po celém měsíčním povrchu.

Vadawale říká, že jde o přímé potvrzení toho, že měsíční povrch byl roztaveným magmatickým mořem bezprostředně poté, co se zformoval. Teorie měsíčního magmatického moře byla poprvé navržena dvěma nezávislými skupinami v roce 1970 po analýze hornin sesbíraných z přistání Apolla 11 v roce 1969.

Původ měsíce

Nejlepší model pro vznik Měsíce naznačuje, že nově vzniklá Země byla zasažena velkým impaktorem zvaným Theia, který odpařil povrch planety a vyvrhl na oběžnou dráhu velké množství materiálu. Rozptýlený materiál se rychle shlukl a vytvořil měsíc. Tato teorie dopadu vysvětluje, proč mají měsíční horniny izotopové složení podobné tomu na Zemi.

Materiál, který tvořil Měsíc, měl spoustu energie, kterou bylo potřeba rozptýlit. To uniklo ve formě tepla a roztavilo povrch mladého měsíce do moře magmatu. Husté mafické skály bohaté na kovy, jako je hořčík, se ponořily do nitra Měsíce. Lehčí horniny, včetně anorthositu, se vznášely vzhůru a vytvořily vysočiny podobné těm, které navštívil Chandrayaan-3.

„Dále podporuje hypotézu o měsíčním magmatickém moři,“ říká Mahesh Anand, planetární vědec z Open University v Milton Keynes ve Velké Británii.

Vadawale a jeho kolegové zjistili, že jejich vzorky obsahovaly zvýšené množství hořčíku ve srovnání s hladinami vápníku. To naznačuje, že do regolitu byly přimíchány hlubší mafické materiály.

Vědci to připisují událostem, které vytvořily obrovský impaktní kráter zvaný South Pole-Aitken Basin, jehož okraj je 350 kilometrů od místa přistání Chandrayaan-3. „Když vytvoříte tak velký impaktní kráter, měl by vyhloubit nějaké hlubší materiály,“ říká Vadawale, protože impaktor proniká hluboko do kůry. Tento hlubší materiál bohatý na hořčík by byl rozmístěn na velké ploše a mírně pozměnil složení regolitu, který Pragyan studoval.

Jeden problém s touto myšlenkou je však ten, že v pánvi South Pole-Aitken zřejmě dominuje minerál zvaný pyroxen, což zcela neodpovídá údajům Pragyana, říká Anand. Vyjasnění bude pravděpodobně vyžadovat vrácení vzorků na Zemi, říká.

Další mise Chandrayaan, která je v raných fázích vývoje, má v úmyslu právě to udělat.

"Pro mě je to příběh o Úspěch indického vesmírného programu říká Elkins-Tanton.