Według tzw. hipotezy wielkiego zderzenia (ang. Giant Impact Hypothesis) Księżyc powstał 4,5 miliarda lat temu w wyniku gwałtownego zderzenia masywnego obiektu z młodą Ziemią. Po raz pierwszy hipotezę tę przedstawił w 1946 roku kanadyjski geolog Reginald Daly, a dopracowali ją niezależnie od siebie czterej badacze:
WIDEO…
- William K. Hartmann i Donald R. Davis (1975), naukowcy z Planetary Science Institute,
- Alastair G. W. Cameron i William R. Ward (1976) z Uniwersytetu Harvarda.
Księżyc stygnie i się kurczy
W tej chwili wiemy m.in., że wnętrze Księżyca wciąż stopniowo stygnie po tym początkowym zderzeniu. A w miarę stygnięcia Srebrny Glob kurczy się, co prowadzi do długotrwałego, powolnego zmniejszania jego rozmiarów. Teraz autorzy nowego, opublikowanego 14 października na łamach czasopisma „The Planetary Science Journal” badania sądzą, że udało im się ustalić, o ile faktycznie maleje Księżyc.
Swoje obliczenia oparli na zdjęciach wykonanych przez Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC). LROC to nie jedna, lecz cały zestaw kamer, na które składają się:
- dwie kamery wąskokątne (NAC), które wykonują bardzo szczegółowe, czarno-białe zdjęcia. Z niskiej orbity osiągają rozdzielczość rzędu 0,5–1 metra na piksel;
- jedna kamera szerokokątna (WAC), która wykonuje zdjęcia w siedmiu pasmach barwnych (w tym w ultrafiolecie), z rozdzielczością około 100 m na piksel. Służy do tworzenia globalnych map Księżyca.
Sam orbiter bada Księżyc od 2009 roku. Dostarczył nam m.in. obrazów miejsc lądowania misji Apollo (na których widać sprzęt i ślady astronautów), map topograficznych i modeli 3D powierzchni Księżyca, danych o kraterach uderzeniowych, które pozwoliły oszacować, jak często Księżyc jest bombardowany.
Dziesięć tysięcy młodych uskoków
Zdjęcia z LROC pozwoliły naukowcom zidentyfikować ponad 10 000 młodych uskoków, czyli pęknięć rozciągających się po powierzchni Księżyca. Pomogło im to ustalić, o ile skurczył się on z upływem czasu. Oszacowali, że w ciągu ostatnich 400–800 milionów lat promień Księżyca zmniejszył się o około 45 metrów.
– Liczba młodych uskoków widocznych na zdjęciach LROC jest znacznie większa niż kiedykolwiek sobie wyobrażałem. Ponieważ wnętrze Księżyca nadal stygnie i się kurczy, sądzimy, że istniejące uskoki będą się powiększać, a nowe wciąż powstawać – napisał w oświadczeniu główny autor badania Thomas Watters, geolog i emerytowany pracownik naukowy Centrum Badań Ziemi i Planet w Narodowym Muzeum Lotnictwa i Przestrzeni Kosmicznej Smithsonian.
Naukowcy zidentyfikowali również łukowate skarpy, które tworzą się, gdy kurcząca się skorupa pęka, a fragmenty podłoża zostają wypchnięte ku górze. Na ciemnych równinach, zwanych morzami księżycowymi, zaobserwowano też niewielkie grzbiety przypominające wąskie zmarszczki.
Księżycowa geologia
Dodajmy, że procesy tektoniczne przebiegają na Księżycu inaczej niż na naszej planecie. Powłoka Ziemi dzieli się na około 15 głównych płyt tektonicznych. Natomiast powłoka Księżyca tworzy jedną całość, naruszoną przez uskoki i pęknięcia powstające podczas jego kurczenia się. Struktury te są więc rozproszone po całym globie, zamiast skupiać się na granicach płyt.
Badaczom udało się nie tylko określić skalę zmniejszania się Księżyca, lecz także zauważyli, że rozmieszczenie uskoków jest nierównomierne. W niektórych rejonach one liczniejsze, podczas gdy obszary o grubszej skorupie mają mniej pęknięć i uskoków.
Zdaniem autorów artykułu wskazuje to na większą stabilność regionów o grubszej skorupie. Ich ustalenia sugerują również, że wiele pęknięć pojawiło się stosunkowo późno w historii Księżyca. Wcześniej gruba warstwa zewnętrzna zatrzymywała ciepło w jego wnętrzu, ograniczając tempo stygnięcia, a tym samym kurczenia się i pękania powierzchni.
Źródło: Smithsonian
