A Naprendszer eddig ismert legnagyobb becsapódási krátere, az Atiken medence mélyén még 2019-ben bukkantak rá az erős gravitációs anomáliát okozó titokzatos tömegre. Az ugyan kizárható, hogy földönkívüliek állnának a különleges jelenség hátterében, de így is izgalmas kérdés maradt az erős gravitációs anomália eredete, amire úgy tűnik, a tudósoknak sikerült megtalálniuk a választ.
Ötször akkora fémtömeg rejtőzik a felszín alatt, mint a hawaii Big Island
„Képzeljük el, hogy egy ötször akkora fémdarabot ásunk el, mint amekkora a hawaii Big Island. Nagyjából ennek megfelelő a Hold mélyén felfedezett tömeg – érzékeltette az Atiken becsapódási medence mélyén rejtőző fémes struktúra méretét Peter B. James, a Baylor's College of Arts & Sciences planetáris geofizikával foglalkozó egyetemi adjunktusa.
A Hold túlsó oldalán a déli-sarkhoz közeli kiterjedt Atiken becsapódási medence, amelynek a piros vonal jelzi a határait Forrás: NASA
A Hold túlsó oldalán az egyenlítő és a déli sark között található 2 240 kilométer széles kráterekkel szabdalt medence ovális formájú terület. A képződmény alatti rendellenes tömeg okozta gravitációs anomáliamérések kimutatták,
hogy az anomáliát okozó struktúra több kilométer mélyen fekszik a becsapódási medence alatt.
A rendellenes tömeggel kapcsolatos első vizsgálati eredményeket még korábban a Geophysical Research Letters folyóiratban a „Deep Structure of the Lunar South Pole-Aitken Basin" című tanulmányban részletezték a kutatók.
A déli-sark közeli terület az Atkien-kráterrel Forrás: YouTube/Jaxa/NHK
A csillagászok részletesen elemezték a NASA Grál-küldetéséből származó adatokat, amelyek lehetővé tették számukra, hogy pontosan megmérjék a gravitációs erő változásait a Hold körül.
„Amikor ezeket a mérési adatokat a Lunar Reconnaissance Orbiter holdtopográfiai adataival kombináltuk, váratlanul nagy tömeget fedeztünk fel a Hold déli sarkvidékéhez közel fekvő Aitken-medence alatt" – részletezte a felfedezést Peter B. James.
A Lunar Reconnaissance Orbiter űrszonda művészi ábrája Forrás: NASA/JPL-Caltech
"Ennek a többlettömegnek az lehet az egyik magyarázata, hogy a krátert létrehozó aszteroidából származó fém még mindig a Hold köpenyében van" - fűzte hozzá a kutató.
Becsapódó kisbolygók, magmaóceánok és titokzatos struktúrák
A kutatók felfedték, hogy a szerkezet sűrű tömege – „bármi legyen is, bárhonnan is származzon" – több mint fél mérfölddel (nagyjából 800 méterrel, a szerk.) benyomta az egész medence alját. A kutatócsoport a Holddal való aszteroida-ütközések számítógépes szimulációival feltárta, hogy bizonyos ritka körülmények között a becsapódó aszteroidákból származó vas-nikkel magok a Hold felső köpenyében maradhatnak.
A Hold Föld felé néző oldala. A sötétebb színű síkságok nagy becsapódási medencék, amelyeket - víznek vélve - még Galileo Galilei nevezett el tengereknek 1610-ben, a Hold első távcsöves megfigyelése alkalmával Forrás: Wkimedia Commons /Gregory H. Revera
A számítások szerint az Atiken medencét létrehozó aszteroida fémmagja sem olvadt össze a Hold egykor még forró magjával, hanem a becsapódási energiától megolvadt fém a felső köpenyben terült szét.
Amellett, hogy a mélybe temetődött fémtömeg nagy valószínűséggel aszteroida becsapódásából származik, a csillagászok úgy vélik, hogy a titokzatos struktúra eredete összefüggésbe hozható a holdtörténet úgynevezett imbriumi korszakában kialakult magma-óceánok megszilárdulásának utolsó fázisaiban létrejött nagy sűrűségű oxidok koncentrációjával is.
A mélybe süllyedt titokzatos tömeg helyét jelző ábra. A gravitációs anomáliával érintett terület kék színnel van jelölve Forrás: NASA/LROC/Arizona State University
A Hold felénk forduló oldalán szabad szemmel is jól látható sötétszürke foltok, az úgynevezett „tengerek" olyan bazalttal kitöltött síkfelületű nagy medencék,
amelyeket az imbriumi korszakban a Holdba csapódó kisbolygók hoztak létre.
(Földről látható oldalával szemben az égi kísérőnk túlsó oldalán nincsenek a „tengerekhez" hasonló nagy becsapódási medencék.)
Még sok titkot őriz égi kísérőnk, a Hold
Az 1960-as években a Hold körül keringő szovjet és amerikai űrszondák mérései mutatták ki először a masconoknak nevezett gravitációs anomáliákat. A tömegcsomók jelenlétéről a Lunar Orbiter amerikai holdszondák szolgáltatták az első adatokat, amikor az 1960-as években az Apolló-programhoz végeztek topográfiai megfigyeléseket a Hold felszínéről.
A Lunar Orbiter űrszondák az 1960-as években az Apolló-programhoz térképezték fel a Hold felszínét Forrás: NASA/JPL-Caltech
A masconok felfedezése volt az első bizonyíték arra, hogy a Hold gravitációs mezeje - a tudomány korábbi álláspontjával szemben- nem homogén, ami megdöbbentette a tudósokat.
Ezek a nagy „csomók" zömében a Hold innenső oldalán, főleg a holdtengerek térségéből mutathatók ki.
A masconok eredetére kézenfekvő magyarázatnak tűnik, hogy a különösen nagy aszteroidák becsapódása nyomán felszínre ömlött és megszilárdult bazalttömeg okozhatja a gravitációs anomáliákat.
Egy becsapódási kráter a Hold déli pólusa közelében Forrás: NASA/JPL-Caltech
Csakhogy a képlet mégsem ennyire egyszerű. A Hold legnagyobb becsapódási medencéje a szabad szemmel is jól látható Oceanus Procellarum (Viharok óceánja) esetében ugyanis egyáltalán nincsen nyoma gravitációs anomáliának, holott logikusan itt kellene mérni a legnagyobb eltérést. Más, gravitációs anomáliát mutató masconoknál pedig hiányzik az ultrabázikus alapkőzet, a bazalt.
A Hold innenső oldaláról látható legnagyobb becsapódási medence, az Oceanus Procellarum (Viharok-óceánja) alatt nem mutatható ki gravitációs anomália Forrás: NASA/Lunar Reconnaissance Orbiter
A gravitációs anomália mérésekkel kimutatott tömegkoncentrációknak nyilvánvaló közük lehet a becsapódási eseményekhez is, amire az Atiken medence mélyén felfedezett fémes tömeg jelenti eddig a legerősebb bizonyítékot. A Holdnak ugyan nincs a földihez hasonló mágneses mezeje,
de gyenge, helyi jellegű mágneses tereket sikerült már azonosítani az égitesten.
Ezeknek mind a mai napig kérdéses az eredete.
A Hold túlsó oldalán nincsenek nagy becsapódási medencék Forrás: NASA/JPL-Caltech
A földi mágneses mezőt a forró olvadt fémes mag indukálja, a Holdnak azonban nincsen dinamóként működő magja. Az egyik elmélet szerint a távoli múltban a Hold még rendelkezett forró maggal, és a jelenleg szórványosan kimutatható mágneses terek az egykori belső dinamóhatás maradványai.
Ezt azonban erősen kérdésessé teszi a Hold magjának kis mérete.
Az is valószínűtlen, hogy a múltban nagyobb lett volna az olvadt kőzetanyagot „meghajtó", vagyis a dinamóhatást kiváltó mag, ezért a jelenlegi szórványos mágneses mezők eredete sem vezethető vissza erre.
Az Apolló-11 volt az első emberes küldetés a Holdra 1969 júliusában Forrás: NASA/JPL-Caltech
Más elméletek szerint a lokális mágneses mezők az egykori becsapódási eseményekkel állhatnak összefüggésben, de ez csak az támasztja alá, hogy a mágneses területek sok esetben a nagy becsapódásokkal átellenben helyezkednek el a Hold testében. Ez a probléma is jól rávilágit arra, hogy az emberes űrutazások és a Hold felszínén működő kutatószondák ellenére, az égi kísérőnk még mindig sok titkot őriz.
