Научници су пронашли жариште на супротној страни Месеца

Научници су открили да стене испод древног вулкана на супротној страни Месеца остају изненађујуће топле, користећи податке из кинеске летелице у орбити.

Они се односе на велику плочу гранита која се учврстила од магме у геолошком водоводу испод онога што је познато као вулкански комплекс Комптон-Белковичи.

„Рекао бих да стављамо ексер у ковчег ове заиста вулканске карактеристике“, рекао је Метју Сиглер, научник са института за планетарну науку са седиштем у Тусону, у Аризони, који је водио истраживање. „Али оно што је онда занимљиво је да је то вулканска карактеристика налик Земљи.

Резултати који су објављени прошле недеље У часопису Натуре, помогао је да се објасни шта се догодило давно под чудним делом месеца. Студија такође наглашава научни потенцијал података које је прикупио кинески свемирски програм и како истраживачи у Сједињеним Државама морају да заобиђу препреке да би користили те податке.

У овој студији, др Сиглер и колеге анализирали су податке из микроталасних инструмената на Цханг’е-1, лансираном 2007. и Цханг’е-2, лансираном 2010. године, две кинеске свемирске летелице које више нису у функцији. Пошто је директна сарадња између НАСА-е и Кине тренутно забрањена од стране Конгреса, а истраживање је финансирало НАСА грант, др Сиглер није могао да ради са научницима и инжењерима који су прикупљали податке.

„То је било ограничење“, рекао је он, „у смислу да нисмо могли да позовемо инжењере који су направили уређај у Кини и да кажемо: ’Хеј, како да протумачимо ове податке?“ „Било би заиста лепо када бисмо све време радили на овоме са кинеским научницима. Али то нам није дозвољено. Али на срећу, неке од својих база података су објавили.“

Успео је да се ослони на стручност кинеског научника, Јианкинг Фенга, који је срео др Сиеглера на конференцији. Др Фенг је радио на пројекту истраживања Месеца у Кинеској академији наука.

„Схватио сам да би комбиновање података истраживања Месеца из различитих земаља продубило наше разумевање лунарне геологије и довело до узбудљивих резултата“, рекао је др Фенг у мејлу. „Дакле, дао сам отказ у Кини, преселио се у Сједињене Државе и придружио се Институту за планетарне науке.“

Оба кинеска орбитера имала су микроталасне инструменте, уобичајене на многим временским сателитима у орбити Земље, али ретке на међупланетарним свемирским летелицама.

И тако су подаци из Цханг’е-1 и Цханг’е-2 пружили другачији поглед на Месец, мерећи проток топлоте до 15 стопа испод површине – и показали су се идеалним за истраживање чудности Цомптон-Пелковитцх.

Визуелно, подручје изгледа неупадљиво. (Нема чак ни своје име; проводна ознака потиче од два оближња ударна кратера, Цомптон и Белковицх.) Ипак, ово подручје фасцинира научнике неколико деценија.

Крајем 1990-их, Давид Лавренце, тада научник у Националној лабораторији Лос Аламос, радио је на подацима које је прикупила НАСА мисија Лунар Проспецтор и приметио Светла тачка гама зрака Пуцање са ове локације на супротној страни Месеца. Енергија гама зрака, највећег енергетског облика светлости, одговара торијуму, који је радиоактивни елемент.

„То је било једно од ових чудних места која су се истакла као бол у погледу обиља торијума“, рекао је др Лоренс, планетарни научник који сада ради у Лабораторији за примењену физику Џона Хопкинса у Мериленду. „Ја сам физичар. Нисам стручњак за геологију Месеца. Али чак и као физичар, то сам приметио на истакнути начин и рекао: ‘Па, ово је нешто што заслужује даље проучавање’.“

Др Џолиф је рекао да је оно што су видели „сумњиво личило на калдеру“, мислећи на остатке ивице вулкана. „Ако узмете у обзир да су ове карактеристике старе милијарде година, оне су изузетно добро очуване.“

Новија анализа коју је водила Кетрин ШирлиСада на Универзитету Оксфорд у Енглеској, процењује се да је вулкан стар 3,5 милијарди година.

Пошто лунарно тло делује као добар изолатор, смањујући температурне промене између дана и ноћи, микроталасне емисије у великој мери одражавају топлотни ток из унутрашњости Месеца. „Потребно је само да ходате око два метра испод површине да престанете да видите сунчеву топлоту“, рекао је др Сиглер.

У Комптон-Белковичу, топлотни ток је био чак 180 миливата по квадратном метру, или око 20 пута већи од просечних висина на супротној страни Месеца. Ова скала одговара температури мањој од 10 степени Фаренхајта око шест стопа испод површине, или око 90 степени топлије него било где другде.

„Ово је запало, јер је било вруће у поређењу са било којим другим местом на месецу“, рекао је др Сиглер.

Да би произвели оволико топлоте и торијум гама зрака, др Сиглер, др Фенг и други истраживачи су закључили да је гранит, који садржи радиоактивне елементе као што је торијум, највероватнији извор и да га мора бити у изобиљу.

„Изгледа да конкретно идентификује каква се врста материјала налази испод“, рекао је др Лоренс, који је био један од рецензената чланка Натуре.

„То је нека врста врха леденог брега“, рекао је он о оригиналним емисијама гама зрака. „Оно што видите код Комптон-Белковича је нека врста површног израза нечег много већег испод.

Вулкани су видљиви на другим местима на Месецу. Учвршћене равнице лаве – маре или мора од базалта – покривају велике површине површине, углавном на ближој страни. Али Комптон-Билкович је другачији, сличан неким Земљиним вулканима, попут планине Фуџи и планине Сент Хеленс, који избацују вискозну лаву.

Гранит је реткост другде у Сунчевом систему. На Земљи, гранит се формира у вулканским регионима где је океанска кора гурнута испод континента тектоником плоча, геолошким силама које гурају око делова спољашње коре Земље. Вода је такође главна компонента гранита.

Али Месец је углавном сув и недостаје му тектоника плоча. Месечеве стене које су донели НАСА-ини астронаути пре више од 50 година садрже само неколико зрна гранита. Али подаци са кинеских орбитера указују на гранитну формацију ширину више од 30 миља испод Комптон-Белковича.

„Сада су нам потребни геолози да открију како можете да произведете ову врсту обележја на Месецу без воде, без тектонике плоча“, рекао је др Сиглер.

Др Џолиф, који није био укључен у истраживање, рекао је да је рад „веома леп нови допринос“. Рекао је да се нада да ће НАСА или нека друга свемирска агенција послати свемирски брод у Комптон-Белкович да изврши сеизмичка и минералошка мерења.

Таква мисија би могла да помогне у тестирању идеја о томе како се вулкан тамо уопште формирао. Једна хипотеза је да се облак врућег материјала издигао из омотача испод коре, баш као што се дешава испод Хавајских острва.

Што се тиче др Фенга, његова тренутна виза која му омогућава да ради у Сједињеним Државама ускоро истиче. Пријављује се за нову, усмеравајући своју научну каријеру усред геополитичке препирке између САД и Кине.

„Сада почињемо да проучавамо друге могуће гранитне системе на Месецу“, рекао је он. „Такође, проширићемо наше моделе да истражимо ледене месеце Јупитера. Због тога покушавам да останем у Сједињеним Државама што је дуже могуће.“