Nová technologie odhalí tajemství minulosti Měsíce

Těžko si lze představit, že by vědci během 50 let, kdy se měsíční horniny vrátily z misí Apollo, neprozkoumali každý kout, štěrbinu, prasklinu a další měřitelné atributy těchto hornin. Ale to, že se to vědci neprozkoumali, neznamená, že všechny měsíční skály na Zemi vydaly všechna svá tajemství.

Vědci z Havajské univerzity v Manoa podrobně popisují, jak pomocí nově dostupných technologií odběru vzorků a analýzy prozkoumali hlouběji než kdykoli předtím dobře prozkoumaný vzorek měsíční horniny z éry Apolla známý jako troktolit 76535, napsal server Fio Reports. Nová studie naznačuje, že ochlazování Měsíce z jeho kdysi roztaveného stavu bylo složitější, než si vědci mysleli, a že jsme se ještě ani zdaleka nepřiblížili k vyčerpání všech poznatků, které můžeme získat z půl století starých měsíčních vzorků.

Z lunárních vzorků, které přivezly mise Apollo, byla pro lunární vědce obzvláště užitečná podskupina známá jako magmatická sada. „Hořečnatá sada je zajímavá, protože obsahuje tyto chemické charakteristiky, které mohou být vzorkem všech klíčových fází měsíčního vývoje,“ říká William Nelson, doktorand věd o Zemi na Havajské univerzitě. „Studiem můžeme stanovit omezení pro několik klíčových fází měsíčního vývoje.“

Nejrozšířenějším modelem vývoje Měsíce je dnes model Velkého magmatického oceánu, podle kterého byl Měsíc kdysi převážně roztavený, přičemž různé typy hornin a minerálů, které se tam dnes nacházejí, z tohoto magmatického oceánu postupem času vykrystalizovaly. Předpokládá se například, že horniny magmatické suity krystalizovaly po dobu 100 milionů let.

Pečlivým zkoumáním složení troktolitu 76535, horniny získané při misi Apollo 17, Nelson a jeho kolegové zjistili, že rozložení chemických látek, jako je fosfor, je příliš různorodé na to, aby podporovalo tak dlouhé období ochlazování. Pomocí počítačového modelování ukázali, že například fosfor by byl ve vzorcích rovnoměrněji rozložen, kdyby zůstaly teplejší než 150 stupňů Celsia po dobu více než 20 milionů let.

Nelson říká, že místo toho, aby horniny hořečnaté suity krystalizovaly z převážně roztavené kůry, dospěli nyní k závěru, že hořečnatá suita vznikla infiltrací magmatu do tehdy z velké části ztuhlé měsíční kůry. Tyto horniny vykrystalizovaly později, než se původně předpokládalo.

Jak to dokázali

Nové poznatky o hořčíkové suitě jsou sice pro lunární vědce, jako je Nelson, vzrušující, ale nijak zásadně nemění naše chápání toho, jak se Měsíc vyvíjel. Alespoň zatím ne. Ale způsob, jakým tento objev učinili, by mohl. Nelson využil elektronovou mikrosondu Havajské univerzity přístroj, který se příliš neliší od skenovacích elektronových mikroskopů používaných v biologii spolu se spektrometry, které „umožňují velmi specifická měření jednotlivých prvků v daném čase,“ říká.

Takto citlivé přístroje neměly předchozí generace lunárních vědců k dispozici, a proto předchozí měření zjistila v troktolitu 76535 rovnoměrné rozložení fosforu. Heterogenní rozložení, které se objevilo v nových datech, bylo „nečekané“, říká Nelson. Jakmile měl tato data k dispozici, použil současné techniky počítačového modelování a dospěl k závěru, že vzorek nemohl zůstat horký déle než 20 milionů let.

„Musel jsem provést více než 5 milionů modelů,“ říká Nelson. „Pomohlo mi v tom jak superpočítačové vybavení tady na Havajské univerzitě, tak můj ubohý notebook, který jsem nevypnul asi dva až tři roky, protože jsem modeloval 24 hodin denně, 7 dní v týdnu.“

Proč je to důležité?

Použití nových technik k analýze starých vzorků umožnilo Nelsonovi a jeho kolegům zjistit něco nového o Měsíci. Říká, že z toho plyne, že ze starších měsíčních vzorků se můžeme dozvědět mnohem, mnohem víc. „Tyto staré vzorky si tak nějak zachovávají svou hodnotu, zejména vzhledem k tomu, že tým NASA, který se stará o lunární vzorky, odvedl tak vynikající práci při jejich uchovávání,“ říká Nelson. „Opětovná analýza těchto vzorků nás může naučit nové věci o tom, jak mohl Měsíc, a tedy i další rané objekty naší Sluneční soustavy, vzniknout.“

Co bude dál?

Možná ještě zajímavější než opětovná analýza dobře prozkoumaných měsíčních hornin je perspektiva kontroly panenských vzorků. Cílem programu NASA Artemis je vyslat astronauty na Měsíc ještě jednou do konce tohoto desetiletí, přičemž součástí dohody je i získání nových, rozmanitějších měsíčních vzorků.

A mezitím budou vzorky z programu Apollo, dosud zapečetěné od jejich návratu na Zemi v 70. letech, brzy otevřeny NASA v rámci iniciativy vesmírné agentury Apollo Next Generation Sample Analysis, což by ve spojení s technikou, kterou Nelson a jeho kolega předvedli, mohlo odhalit nová měsíční tajemství dříve, než se boty astronautů opět vydají na obrovský skok.

Zdroj: fioreports.com