Od ponad 20 lat naukowcy wiedzą, że mieszczący się po niewidocznej stronie Księżyca obszar zwany Compton-Belkovich jest specyficzny. Wykazuje się nietypową topografią, a w górnej warstwie księżycowego regolitu znajduje się znacznie więcej radioaktywnego pierwiastka o nazwie tor niż na obszarach sąsiednich.
Co kryje naturalny satelita Ziemi?
Zdaniem planetologów, mogą to być dowody na istnienie w tym miejscu ogromnego, starożytnego wulkanu, który wygasł miliardy lat temu. Kłopot w tym, że choć naukowcy są pewni istnienia wulkanu w tym miejscu, to jego powstanie wymyka się wszelkim modelom. Innymi słowy – ślady wskazują na jego istnienie, ale wszelkie znane parametry wykluczają pojawienie się go w rejonie Compton-Belkovich.
Zaobserwowany po niewidocznej stronie ogromny radioaktywny blok granitu mógł właśnie wypełniać wewnętrzną komorę wulkanu. Wulkanu, którego nie powinno tam być.
Teraz Matt Siegler w Planetary Science Institute w Arizonie i jego koledzy wykorzystali dane z dwóch chińskich orbiterów Chang'e 1 i Chang'e 2, aby ustalić, że w rejonie Compton-Belkovich istnieje obszar o średnicy 50 kilometrów i grubości kilku kilometrów, który jest nieoczekiwanie gorący. Jedynym sposobem na wytworzenie całego tego ciepła na Księżycu jest rozpad pierwiastków promieniotwórczych, takich jak tor i uran. Natomiast najlepszym sposobem na uzyskanie wysokiej koncentracji tych pierwiastków jest wykorzystanie mechanizmu wielokrotnego topnienia i ponownego zespalania skał, co zachodzi w procesach wulkanicznych.
– Widoczny na powierzchni fragment granitowej płyty jest jedynie wierzchołkiem góry, ogromnego ciała ukrytego pod powierzchnią. Wiele wskazuje na to, że mogło być ono częścią systemu komór ogromnego wulkanu – mówi Siegler. – Odkrycie to przesuwa granice tego, co wiemy o tym, jak powstają wulkany, a konkretnie jak powstawały one na Księżycu.
Wulkan na Księżycu
Topografia obszaru sugeruje, że po raz ostatni wulkan wybuchł tam około 3,5 miliarda lat temu. Istniejąca w tym obszarze stopiona skała ostygła i zestaliła się w ogromną płytę granitową, zwaną batolitem. Po niewidocznej stronie Księżyca istnieje kilka podobnych obszarów. Nie są one tak duże i żaden z nich nie jest tak radioaktywny, jak ten w Compton-Belkovich. Jest tak prawdopodobnie dlatego, że nie przeszły przez tak wiele cykli topnienia i chłodzenia. Każdy cykl topnienia koncentruje pierwiastki radioaktywne w powstałej magmie.
Podobne batolity leżą u podstaw wielu głównych systemów wulkanicznych na Ziemi. Jednak do tej pory nikt nie spodziewał się odnalezienia ich również na Księżycu.
– Na Ziemi ten rodzaj wulkanizmu napędzany jest przez tektonikę płyt i wodę, ale na Księżycu ani nie ma wody, ani procesów tektonicznych – mówi Siegler. – Aż do tych analiz nikt nawet nie przypuszczał, że na Księżycu mogły zachodzić procesy wulkaniczne na taką skalę.
Czas lepiej poznać Compton-Belkovich
Naukowcy rozważają teraz implikacje nowo zdobytej wiedzy. Ogromny wulkan mógł się uformować w dość określonych warunkach, co zmienia rozumienie wczesnej historii naszego naturalnego satelity. Być może plama ciepła, która doprowadziła do utworzenia się wulkanu, powstała w wyniku gwałtownego procesu, jaki zaszedł tuż po ukształtowaniu się Księżyca.
Faktem jest, że niewidoczna strona Księżyca jest wciąż bardzo słabo poznana. Może się to zmienić wraz z rozwojem trwającego już programu Artemis. Już w 2025 roku ludzie ponownie postawią stopy na powierzchni naszego naturalnego satelity.
Źródło: Nature
