Kiinalainen lähetys Kuun kauimmalle puolelle on saattanut paljastaa kuun vaipan salaisuudet.
Operaatio lähetti laskeuttajan aurinkokunnan suurimpaan kraatteriin, missä törmäys todennäköisesti lähetti vaipan katkelmat lentäen kuun pintaan. Uusi tutkimus saattaa olla paras katsaus maan luonnollisen satelliitin toiseen kerrokseen, joka on edelleen suurelta osin salaperäinen. Kuussa, kuten maassa, on kuori, vaippa ja ydin. Kuori on tehty plagioklaasista tai alumiinisilikaatista, mutta vaipan koostumus on pysynyt salaperäisenä - Yhdysvaltojen Apollon ohjelmalla eikä Neuvostoliiton Luna-operaatioilla 1960- ja 1970-luvuilla ei onnistuttu palauttamaan mitään vaippamateriaalia sisältäviä kivinäytteitä.
Kiinan aiemmin tänä vuonna kuun toiselle puolelle lähettämä Chang'E-4 -kuulalaskuri saattaa vihdoin kurkistaa salaperäistä vaippaa. Jotkut ensimmäisistä mittauksista, jotka laskijan kuunrover lähetti takaisin, viittaavat siihen, että massiivinen etelänavan ja Aitkenin kraatteri sisältää katkelmia kuun ylemmästä vaipasta.
Salaperäinen vaippa
Yutu-2-roverilla varustetun näkyvän ja lähellä infrapunaspektrometrin avulla testatulla maaperällä on valonheijastavuuskuvioita, jotka osoittavat korkean kalsiumpyrokseenin ja oliviinin korkeat pitoisuudet, kaksi mineraaalia, joita löytyy monista muista magneeteista ja metamorfisista kiveistä ja joille on pitkä hypoteesia muodostettu kuun vaippa. Oliviinia, jota on runsaasti maapallon vaipassa, on aikaisemmin ollut vaikea löytää kuun pinnalta, vaikkakin Kiinan tiedeakatemian kansallisten tähtitieteellisten observatorioiden Chunlai Li johtamat tutkijat kirjoittivat tänään (15. toukokuuta) lehdessä Nature.
"Li: n ja kollegoiden tulokset ovat jännittäviä, ja niillä voi olla huomattavia vaikutuksia Kuun ylemmän vaipan koostumuksen karakterisointiin", Patrick Pinet, Ranskan astrofysiikan ja planeetologian tutkimuslaitoksen planeettatutkija, kirjoitti uuden lehden mukana olevassa lausunnossa. . (Pinet ei ollut mukana tutkimuksessa.)
Planeetatutkijat epäilevät, että kuu muodostui, kun valtava vaikutus heitti valtavia määriä materiaalia varhaisesta maasta. Kuun alkuaikoina satelliitin koko pinta olisi ollut sulan magman valtameri. Tuossa valtameressä mineraalit erotettiin tiheydellä, kevyempi plagioklaasi nousee yläosaan ja raskaammat, rauta- ja magnesiumrikkaat mineraalit uppoutuivat vaippaan.
Tämän prosessin ymmärtäminen kuulla on tärkeää, Pinet kirjoitti, koska kuulla on sama kolmikerroksinen rakenne kuin Maalla, mutta ilman levytektonikan aiheuttamia komplikaatioita (joita maapallolla on, mutta kuu puuttuu).
"Sillä on siis valtava arvo ymmärtää planeettojen sisustusten kehitystä", Pinet kirjoitti. Mutta ilman suoraa näyttöä kuun vaippakoostumuksesta, se on vaikea tehtävä.
Pinnan alla
Kiinan Chang'E-4-laskulaite saattaa muuttaa kaikkia näitä. 3. tammikuuta 2019 laskeuttaja laskeutui etelänapaan-Aitkeniin, joka on halkaisijaltaan mahtava 1 553 mailia (2500 km) ja joka on merkitty pienemmillä kraatereilla. Tutkijoiden mielestä valuma-alueen luonut vaikutus oli riittävän suuri tunkeutuakseen syvälle kuun vaippaan ja kiertääkseen osan mineraaleistaan pintaan.
Näkyvän ja lähellä infrapunaspektrometrin ensimmäiset tulokset viittaavat siihen, että isku teki juuri sen. Laite käyttää spektrin näkyvässä ja lähellä infrapuna-alueella olevia valonsäteitä maaperän mineraalien analysoimiseen keräämällä tietoa valon aallonpituuksista, jotka heijastavat materiaalin vaikutusta. Tuloksia voidaan sitten verrata tunnettujen mineraalien heijastuskykyyn nähdäksesi, mitkä vastaavat.
Vesistöalueen Von Kármán-kraatterissa rover löysi rauta- ja magnesiumrikkaita kiviaineita, jotka olivat purkautuneet kraatterista törmäyksessä. Matalakalsiumpyrrokseenin ja oliviinin lisäksi materiaali sisälsi pieniä määriä korkeakalsiumpyrrokseenia, jota ei muuten löydy kuun pinnalta.
"Ne voivat edustaa syvälle sijoittuvia materiaaleja, jotka voivat olla peräisin kuunvaipasta", tutkijat kirjoittivat. Ejekta on peräisin lähellä sijaitsevasta, 72 kilometrin etäisyydellä olevasta Finsen-kraatterista.
Tulosten validointiin tarvitaan lisää tutkimusta, mukaan lukien uusien kivinäytteiden kerääminen, Pinet kirjoitti. Li ja hänen kollegansa suunnittelevat analysoivan hiljattain löydetyn oliviinin jakautumista ja ymmärtävän paremmin mahdollisen vaippamateriaalin geologiaa.
