Intian Chandrayaan-3-operaatio on toimittanut ensimmäiset mittaukset maaperän koostumuksesta lähellä kuun etelänapaa 1. Löydetyt mineraalit tarjoavat lisätodisteita siitä, että kuun pinta oli täysin sulanut pian kuun muodostumisen jälkeen.

The Chandrayaan-3 Vikram laskeutuja laskeutui pinnalle 23. elokuuta 2023. Hän otti käyttöön Pragyan-nimisen mönkijän, joka keräsi tietoja lämpötilasta seismologisiin mittauksiin 10 päivän aikana.

Pragyan tutki myös regolitin kemiallista koostumusta: hienoa materiaalia, joka peittää suuren osan kuun pinnasta. Rover pysähtyi 23 kertaa ja käytti laitetta nimeltä Alpha Particle X-ray Spectrometer (APXS).

Santosh Vadawale, röntgentähtitieteilijä Physical Research Laboratorysta Ahmedabadissa, Intiassa, ja hänen kollegansa analysoivat APXS:n keräämiä säteilytietoja ja käyttivät näitä tietoja tunnistaakseen regoliitin alkuaineet ja niiden suhteellisen runsauden, mikä puolestaan ​​paljasti maaperän mineraalikoostumuksen. Ryhmä havaitsi, että kaikki 23 näytettä koostuivat pääasiassa ferroanortosiitista, joka on yleinen Kuun mineraali. Tulokset julkistettiin tänäänLuontojulkaistu.

"Se on sellaista, mitä odotimme kiertoratatietojen perusteella, mutta on aina hyvä saada todellinen totuus", sanoo Lindy Elkins-Tanton, planeettatieteilijä Arizonan osavaltion yliopistosta Tempessä.

Aiemmat laskeutujat saavuttivat samanlaisia ​​tuloksia. Chandrayaan-3:n näytteet ovat kuitenkin ensin subpolaarialueelta: aiemmat laskeutujat vierailivat päiväntasaajan ja keskileveysalueen vyöhykkeillä. Yhdessä tämä viittaa siihen, että regoliitin koostumus on tasainen koko kuun pinnalla.

Vadawale sanoo, että tämä on suora vahvistus siitä, että kuun pinta oli sulaa magmameriä heti muodostumisen jälkeen. Kaksi itsenäistä ryhmää ehdotti kuun magmameriteoriaa ensimmäisen kerran vuonna 1970 analysoituaan kiviä, jotka oli kerätty Apollo 11:n laskeutumisesta vuonna 1969.

Kuun alkuperä

Paras malli Kuun alkuperästä viittaa siihen, että äskettäin muodostuneeseen Maahan osui suuri Theia-iskulaite, joka höyrysti planeetan pinnan ja sinkoi suuren määrän materiaalia kiertoradalle. Hajallaan oleva materiaali paakkuuntui nopeasti yhteen ja muodosti kuun. Tämä törmäysteoria selittää, miksi kuun kivien isotooppinen koostumus on samanlainen kuin maan päällä.

Kuun muodostaneella materiaalilla oli paljon energiaa, joka oli haihdutettava. Tämä pakeni lämmön muodossa ja sulatti nuoren kuun pinnan magmamereksi. Tiheät mafiset kivet, joissa oli runsaasti metalleja, kuten magnesiumia, upposivat kuun sisäosaan. Vaaleammat kivet, mukaan lukien anortosiitti, kelluivat ylöspäin muodostaen ylängön, joka oli samanlainen kuin Chandrayaan-3 vieraili.

"Se tukee edelleen kuun magmameren hypoteesia", sanoo Mahesh Anand, planeetatieteilijä Milton Keynesin avoimesta yliopistosta Iso-Britanniassa.

Vadawale ja hänen kollegansa havaitsivat, että heidän näytteensä sisälsivät kohonneita määriä magnesiumia kalsiumtasoihin verrattuna. Tämä viittaa siihen, että regoliittiin sekoitettiin syvempiä mafisia materiaaleja.

Tutkijat selittävät tämän tapahtumien, jotka muodostivat valtavan iskukraatterin nimeltä Etelänapa-Aitken Basin, jonka reuna on 350 kilometrin päässä Chandrayaan-3:n laskeutumispaikasta. "Kun luot niin suuren iskukraatterin, sen oletetaan kaivavan syvempiä materiaaleja", Vadawale sanoo, koska iskulaite tunkeutuu syvälle maankuoreen. Tämä syvempi, runsaasti magnesiumia sisältävä materiaali olisi levinnyt suurelle alueelle, mikä olisi hieman muuttanut Pragyanin tutkiman regoliitin koostumusta.

Yksi ongelma tässä ajatuksessa on kuitenkin se, että etelänavan ja Aitkenin altaalla näyttää hallitsevan pyrokseeni-niminen mineraali, joka ei aivan sovi Pragyanin tietoihin, Anand sanoo. Selvennys edellyttää todennäköisesti näytteiden palauttamista Maahan, hän sanoo.

Seuraava Chandrayaan-operaatio, joka on kehitysvaiheessa, aikoo tehdä juuri niin.

"Minulle tämä on tarina siitä Intian avaruusohjelman menestys sanoo Elkins-Tanton.