A tudósok forró pontot találtak a Hold túlsó oldalán

A tudósok kínai űrhajók adatai alapján kimutatták, hogy a Hold túlsó oldalán lévő ősi vulkán alatti kőzetek meglepően melegek maradnak.

Egy nagy gránitlapra utalnak, amely a Compton-Belkovichi vulkáni komplexum alatti geológiai vízvezetékben magmától szilárdult meg.

„Azt mondanám, hogy ennek a valóban vulkáni jelenségnek a koporsójába tesszük a szöget” – mondta Matthew Siegler, az arizonai Tucsonban működő bolygótudományi intézet tudósa, a kutatás vezetője. – De hát az az érdekes, hogy ez egy Földhöz hasonló vulkáni jellemző.

A múlt héten megjelent eredmények A Nature folyóiratban segített elmagyarázni, mi történt régen a Hold egy furcsa része alatt. A tanulmány rávilágít a kínai űrprogram által gyűjtött adatok tudományos potenciáljára, és arra, hogy az Egyesült Államok kutatóinak hogyan kell megkerülniük az akadályokat az adatok felhasználása érdekében.

Ebben a tanulmányban Dr. Siegler és munkatársai a 2007-ben felbocsátott Chang’e-1 és a 2010-ben felbocsátott Chang’e-2 mikrohullámú műszerek adatait elemezték, két kínai űreszközön, amelyek már nem üzemelnek. Mivel jelenleg a Kongresszus tiltja a NASA és Kína közötti közvetlen együttműködést, és a kutatást a NASA támogatásából finanszírozták, Dr. Siegler nem tudott együttműködni az adatokat gyűjtő tudósokkal és mérnökökkel.

„Ez egy korlátozás volt” – mondta -, mivel nem hívhattuk fel a mérnököket, akik Kínában építették az eszközt, és azt mondták: „Hé, hogyan értelmezzük ezeket az adatokat?” „Nagyon jó lenne, ha állandóan ezen dolgoznánk kínai tudósokkal. De ezt nem szabad megtenni. De szerencsére néhány adatbázisukat nyilvánosságra hozták.”

Egy kínai tudós, Jianqing Feng szakértelmére támaszkodhatott, aki egy konferencián találkozott Dr. Sieglerrel. Dr. Feng a Hold-kutatási projekten dolgozott a Kínai Tudományos Akadémián.

„Rájöttem, hogy a különböző országokból származó holdkutatási adatok kombinálása elmélyítené a holdgeológiával kapcsolatos ismereteinket, és izgalmas eredményekhez vezet” – mondta Dr. Feng egy e-mailben. „Szóval felhagytam a munkámmal Kínában, az Egyesült Államokba költöztem, és csatlakoztam a Bolygótudományi Intézethez.”

Mindkét kínai keringőnek volt mikrohullámú műszere, amely sok Föld körül keringő időjárási műholdon elterjedt, de a bolygóközi űrhajókon ritka.

Így a Chang’e-1 és Chang’e-2 adatai eltérő képet adtak a Holdról, a hőáramlást 15 láb mélységig mérve a felszín alatt – és ideálisnak bizonyultak a Compton-Pelkovitch furcsaság vizsgálatához.

Vizuálisan a terület figyelemre méltónak tűnik. (Még saját neve sincs; a vezetőképes megjelölés két közeli becsapódási kráterből, a Comptonból és a Belkovichból származik.) Ennek ellenére a terület néhány évtizede lenyűgözi a tudósokat.

Az 1990-es évek végén David Lawrence, a Los Alamos National Laboratory akkori tudósa a NASA Lunar Prospector küldetése által gyűjtött adatokon dolgozott, és megjegyezte. A gamma-sugárzás fényes foltja Lövés erről a helyről a Hold túlsó oldalán. A gamma-sugárzás energiája, a fény legnagyobb energiájú formája a tóriumnak felel meg, amely egy radioaktív elem.

„Ez egyike volt ezeknek a furcsa helyeknek, amelyek úgy tűntek ki, mint a hüvelykujj fájdalma a tóriumbőség szempontjából” – mondta Dr. Lawrence, a marylandi Johns Hopkins Applied Physics Laboratory bolygókutatója. „Fizikus vagyok. Nem vagyok szakértő a Hold geológiájában. De még fizikusként is szembetűnően láttam ezt, és azt mondtam: „Nos, ez olyan dolog, ami további tanulmányozást érdemel.”

A következő felfedezésekre a NASA Lunar Reconnaissance Orbiter 2009-es érkezése után került sor. Bradley L. Jolliffe, a washingtoni St. Louis Egyetem föld- és bolygótudományok professzora egy csapatot vezetett Megnéztem azokat a nagy felbontású képeket Compton Belkowitzról.

Dr. Jolliffe azt mondta, hogy a látottak „gyanúsan kalderának tűntek”, utalva egy vulkán peremének maradványaira. „Ha figyelembe vesszük, hogy ezek a tulajdonságok több milliárd évesek, akkor rendkívül jól megőrizték őket.”

Catherine Shirley által vezetett újabb elemzésJelenleg az angliai Oxfordi Egyetemen a vulkán becslések szerint 3,5 milliárd éves.

Mivel a Hold talaja jó szigetelőként működik, csökkentve a nappali és éjszakai hőmérséklet-változásokat, a mikrohullámú emisszió nagymértékben tükrözi a hold belsejéből származó hőáramot. „Csak két méterrel a felszín alatt kell sétálnia ahhoz, hogy ne lássa a nap melegét” – mondta Dr. Siegler.

Compton-Belkovitchban a hőáram 180 milliwatt/négyzetméter volt, vagyis a Hold túlsó oldalán lévő átlagos magasság húszszorosa. Ez a skála 10 Fahrenheit-foknál kisebb hőmérsékletnek felel meg, körülbelül hat lábbal a felszín alatt, vagy körülbelül 90 fokkal melegebb, mint bárhol máshol.

„Ez kimaradt, mivel a Holdon bárhol máshoz képest meleg volt” – mondta Dr. Siegler.

Dr. Siegler, Dr. Feng és más kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy ennyi hő- és tóriumos gammasugárzás előállításához a legvalószínűbb forrás a gránit, amely radioaktív elemeket, például tóriumot tartalmaz, és ennek bőven kell lennie.

„Úgy tűnik, konkrétan azonosítja, hogy milyen anyag van alatta” – mondta Dr. Lawrence, aki a Nature cikk egyik lektora volt.

„Ez a jéghegy csúcsa” – mondta az eredeti gamma-sugárzásról. „Amit Compton-Belkovichban lát, az egyfajta felületes kifejezése valaminek, ami alatta sokkal nagyobb.”

Vulkánok máshol is láthatók a Holdon. A megszilárdult lávasíkságok – kancák vagy bazalttengerek – a felszín nagy területeit borítják, többnyire a közeli oldalon. A Compton-Bilkovitch azonban más, hasonlóan a Föld néhány vulkánjához, például a Fuji-hegyhez és a St. Helens-hegyhez, amelyek viszkózusabb lávát lövellnek ki.

A gránit ritka a Naprendszer más részein. A Földön a gránit vulkáni régiókban képződik, ahol az óceáni kérget a lemeztektonika, a Föld külső kéreg egyes részeit körülnyomó geológiai erők nyomják le a kontinens alá. A víz a gránit egyik fő alkotóeleme is.

De a Hold többnyire száraz, és nincs benne lemeztektonika. A NASA űrhajósai által több mint 50 évvel ezelőtt visszahozott holdkőzetek csak néhány gránitszemcsét tartalmaznak. De a kínai keringők adatai egy több mint 30 mérföld széles gránitképződményre utalnak Compton-Belkovitch alatt.

„Most geológusokra van szükségünk, hogy kitalálják, hogyan lehet víz nélkül, lemeztektonika nélkül létrehozni ezt a fajta tulajdonságot a Holdon” – mondta Dr. Siegler.

Dr. Jolliffe, aki nem vett részt a kutatásban, azt mondta, hogy az újság „nagyon szép új hozzájárulás”. Azt mondta, reméli, hogy a NASA vagy más űrügynökség egy űrhajót küld Compton-Belkovitchba, hogy szeizmikus és ásványtani méréseket végezzen.

Egy ilyen küldetés segíthet tesztelni az elképzeléseket arról, hogyan keletkezett ott a vulkán. Az egyik hipotézis az, hogy egy forró anyagcsóva emelkedett ki a kéreg alatti köpenyből, akárcsak a Hawaii-szigetek alatt.

Ami Dr. Fenget illeti, a jelenlegi vízuma, amely lehetővé teszi számára, hogy az Egyesült Államokban dolgozzon, hamarosan lejár. Újra jelentkezik, tudományos pályafutását az USA és Kína közötti geopolitikai viszály közepette navigálja.

„Most kezdjük tanulmányozni a Holdon található egyéb gránitrendszereket” – mondta. „Emellett kibővítjük modelljeinket a Jupiter jeges holdjainak felfedezésére. Ezért igyekszem a lehető legtovább az Egyesült Államokban maradni.”