Indijos Chandrayaan-3 misija pateikė pirmuosius dirvožemio, esančio netoli Mėnulio pietų ašigalio, sudėties matavimus. 1. Rasti mineralai suteikia papildomų įrodymų, kad mėnulio paviršius buvo visiškai ištirpęs netrukus po to, kai susiformavo mėnulis.

The Chandrayaan-3 Vikram nusileidimo aparatas nusileido ant paviršiaus 2023 m. rugpjūčio 23 d. Jis dislokavo marsaeigį Pragyan, kuris per 10 dienų rinko duomenis nuo temperatūros iki seismologinių matavimų.

Pragyanas taip pat tyrė cheminę regolito sudėtį: smulkią medžiagą, denginčią didelę Mėnulio paviršiaus dalį. Roveris sustojo 23 kartus ir panaudojo instrumentą, vadinamą alfa dalelių rentgeno spektrometru (APXS).

Santoshas Vadawale'as, Rentgeno spindulių astronomas iš Fizinių tyrimų laboratorijos Ahmadabade, Indijoje, ir jo kolegos išanalizavo APXS surinktus radiacijos duomenis ir panaudojo šią informaciją, kad nustatytų regolito elementus ir jų santykinį gausumą, o tai savo ruožtu atskleidė dirvožemio mineralinę sudėtį. Grupė nustatė, kad visi 23 mėginiai daugiausia sudaryti iš feroanortozito, įprasto mineralo Mėnulyje. Šiandien paskelbti rezultataiGamtapaskelbta.

„To tikėjomės remdamiesi orbitos duomenimis, bet visada gerai sužinoti tikrąją tiesą“, – sako Lindy Elkins-Tanton, planetos mokslininkė iš Arizonos valstijos universiteto Tempe.

Ankstesni nusileidėjai pasiekė panašių rezultatų. Tačiau Chandrayaan-3 pavyzdžiai yra pirmiausia iš popoliarinio regiono: ankstesni nusileidę žmonės lankėsi pusiaujo ir vidurio platumos zonose. Kartu tai rodo, kad regolito sudėtis yra vienoda visame mėnulio paviršiuje.

Vadawale teigia, kad tai yra tiesioginis patvirtinimas, kad Mėnulio paviršius buvo išsilydžiusi magmos jūra iš karto po jo susidarymo. Mėnulio magmos jūros teoriją pirmą kartą pasiūlė dvi nepriklausomos grupės 1970 m., išanalizavusios uolienas, surinktas iš Apollo 11 nusileidimo 1969 m.

Mėnulio kilmė

Geriausias Mėnulio kilmės modelis rodo, kad į naujai susiformavusią Žemę pataikė didelis smūgiuotojas, vadinamas Theia, kuris išgarino planetos paviršių ir išmetė į orbitą didelį kiekį medžiagos. Išsklaidyta medžiaga greitai sulipo ir suformavo mėnulį. Ši smūgio teorija paaiškina, kodėl Mėnulio uolienos turi panašią izotopinę sudėtį kaip Žemėje.

Medžiaga, sudariusi mėnulį, turėjo daug energijos, kurią reikėjo išsklaidyti. Tai pabėgo šilumos pavidalu ir ištirpdė jauno mėnulio paviršių į magmos jūrą. Tankios mafinės uolienos, kuriose gausu metalų, tokių kaip magnis, nugrimzdo į Mėnulio vidų. Lengvesnės uolos, įskaitant anortozitą, plūduriavo aukštyn, sudarydamos aukštumas, panašias į tas, kurias aplankė Chandrayaan-3.

„Tai dar labiau patvirtina Mėnulio magmos jūros hipotezę“, - sako Maheshas Anandas, planetų mokslininkas iš Atvirojo universiteto Milton Keinse, JK.

Vadawale ir jo kolegos nustatė, kad jų mėginiuose buvo didesnis magnio kiekis, palyginti su kalcio kiekiu. Tai rodo, kad į regolitą buvo įmaišytos gilesnės mafinės medžiagos.

Tyrėjai tai sieja su įvykiais, kurie suformavo milžinišką smūginį kraterį, vadinamą Pietų ašigalio-Aitkeno baseinu, kurio kraštas yra 350 kilometrų nuo Chandrayaan-3 nusileidimo vietos. „Kai sukuriate tokį didelį smūginį kraterį, jis turėtų iškasti kai kurias gilesnes medžiagas“, - sako Vadawale, nes smūgiuotojas įsiskverbia giliai į plutą. Ši gilesnė, magnio turtinga medžiaga būtų paskirstyta dideliame plote, šiek tiek pakeisdama Pragyano tyrinėto regolito sudėtį.

Tačiau viena šios idėjos problemų yra ta, kad Pietų ašigalio-Aitkeno baseine, atrodo, dominuoja mineralas, vadinamas piroksenu, o tai ne visai atitinka Pragyano duomenis, sako Anandas. Pasak jo, norint išsiaiškinti, greičiausiai reikės grąžinti mėginius į Žemę.

Kita Chandrayaan misija, kuri yra ankstyvoje vystymosi stadijoje, ketina tai padaryti.

„Man tai istorija apie Indijos kosmoso programos sėkmė sako Elkinsas-Tantonas.