Pobranie przez sondę Chang’e-6 próbek z drugiej strony Księżyca ujawnia kluczowe informacje na temat natrętnego magmatyzmu basenu SPA, pomagając w zrozumieniu pochodzenia Księżyca i procesów geologicznych.
Aktywność magmowa Księżyca, w tym magmatyzm natrętny i ekstrudywny, oraz jej produkty zawierają istotne informacje o wnętrzu Księżyca i jego stanie termicznym. Ich rozmieszczenie jest asymetryczne po prawej i prawej stronie, co odzwierciedla globalną dychotomię Księżyca.
Wszystkie wcześniej zwrócone próbki Księżyca pochodziły z bliskiej strony (Apollo, Luna i Chang’e-5), a próbki z basenu Bieguna Południowego-Aitken (SPA) po drugiej stronie od dawna uważane były za klucz do przywrócenia równowagi asymetrycznego rozumienia Układu Słonecznego. Księżyc i ujawnienie zagadki dychotomii księżycowej.
Powrót pierwszej próbki Księżyca z Farside: Misja Chang’e-6
Misja Chang’e-6 w ramach chińskiego programu eksploracji Księżyca jest pierwszą na świecie misją poboru próbek z odległej strony Księżyca, która wylądowała na południu basenu Apollo w basenie SPA po odległej stronie. Na początku tego roku misja Chang’e-6 wystartowała pomyślnie 3 maja, wylądowała na powierzchni Księżyca 2 czerwca i powróciła na Ziemię 25 czerwca, niosąc w sumie 1935,3 g księżycowej gleby.
Te cenne próbki otworzyłyby okno na rozwiązanie długotrwałego problemu dychotomii Księżyca i przekształcenie naszej wiedzy o naszym najbliższym sąsiadu. Jednakże w porównaniu z dobrze znanym wulkanizmem klaczy otaczającym miejsce lądowania Chang’e-6, natrętna aktywność magmowa ma znacznie bardziej niejasne występowanie i pochodzenie, co utrudnia przyszłe analizy próbek, gdy będą one dostępne do zastosowania.
Badanie natrętnego magmatyzmu na lądowisku Chang’e-6
W niedawnym artykule badawczym opublikowanym w The Listy do dzienników astrofizycznychdr Yuqi Qian, profesor Joseph Michalski i profesor Guochun Zhao z Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu w Hongkongu (HKU) oraz ich współpracownicy krajowi i zagraniczni kompleksowo zbadali natrętny magmatyzm miejsca lądowania Chang’e-6 i jego otoczenia na podstawie danych teledetekcyjnych.
Badanie ujawniło ich rozległe rozmieszczenie i niejasny charakter, co ma istotne implikacje dla petrogenezy księżycowych skał plutonicznych i misji Chang’e-6, co ułatwi naukowcom dalsze badania odległej strony Księżyca.
Kluczowe ustalenia dotyczące natrętnego magmatyzmu
Naukowcy odkryli, że w dorzeczu SPA szeroko rozpowszechniony jest magmatyzm natrętny. Występują w różnych postaciach, w tym w progach pod kraterami o zmodyfikowanym dnie, wałach liniowych i pierścieniowych pokazanych na podstawie danych grawitacyjnych oraz intruzjach Mg z charakterystycznymi absorpcjami widmowymi. Obserwacje te zgadzają się ze skorupą SPA o średniej grubości, gdzie preferowana jest intruzja.
Lądując w basenie SPA, Chang’e-6 prawdopodobnie zebrał skały plutoniczne, wydobyte i przetransportowane przez sąsiednie kratery uderzeniowe na miejsce pobierania próbek, które można byłoby zbadać w ramach trwających badań próbek. Odkryli dwa mocno zdegradowane kratery o spękanym dnie (patrz kratery Apollo X i Apollo Q na Ryc. 1), co zainspirowało ich do zidentyfikowania większej liczby podobnych obiektów na Księżycu. Wszystkie wskazują, że w regionie pobierania próbek Chang’e-6 występuje powszechny magmatyzm natrętny.
Wgląd w materiały plutoniczne z próbek Chang’e-6
W ramach tego badania prześledzono potencjalne materiały plutonowe w próbkach Chang’e-6 i stwierdzono, że z dużym prawdopodobieństwem istnieją materiały z grupy Mg, głównie z zachodniego pierścienia szczytowego basenu Apollo dostarczonego przez krater Chaffee S. Te bogate w Mg materiały zawierają kluczowe informacje na temat pochodzenia tajemniczych skał z grupy KREEP, ubogich w Mg.
Próbki zarówno natrętnego, jak i wytłaczającego magmatyzmu z nigdy nie pobranej próbki odległej strony, zwłaszcza tajemniczego zestawu Mg, rzucą dalsze światło na rozwiązanie zagadki dychotomii Księżyca i szereg podstawowych pytań naukowych związanych z budowaniem wtórnej skorupy i wczesną ewolucją Księżyca .
Akademickie perspektywy badań Księżyca
Profesor Xianhua LI, pracownik naukowy Chińskiej Akademii Nauk (CAS) i kierownik chińskich badań próbek księżycowych z Instytutu Geologii i Geofizyki (CAS), powiedział: „Wyniki tych badań wyznaczają istotne ramy geologiczne do badań skały plutoniczne w próbkach Chang’e-6, zwłaszcza skały zawierające Mg.”
Profesor Li podkreślił: „Ich petrogeneza i czas są niejasne, a te badania radykalnie pomogłyby w zrozumieniu mechanizmu ich pochodzenia”.
Rola HKU w eksploracji i badaniach Księżyca
„Te badania są doskonałym przykładem głębokiego zaangażowania HKU w chiński program eksploracji Księżyca” – powiedział profesor Guochun ZHAO, pracownik naukowy Chińskiej Akademii Nauk i profesor przewodniczący nauk o Ziemi (HKU).
„Programy eksploracji Księżyca i przestrzeni kosmicznej są ważnym elementem dążenia Chin do stania się potęgą naukową i technologiczną, a aktywne zaangażowanie HKU w te programy zapewni Hongkongowi dodatkowe zasoby, dzięki czemu stanie się międzynarodowym centrum nauki i innowacji” – kontynuował.
Perspektywy na przyszłość dla HKU w badaniach Księżyca
HKU to pierwszy uniwersytet w Hongkongu, który posiada próbki Księżyca uzyskane przez misję Chang’e-5. Opierając się na tych pracach, geolodzy z HKU będą również wykorzystywać możliwości badania próbek Chang’e-6 w przyszłości i głębiej angażować się w chiński program eksploracji Księżyca.
Odniesienie: „Rozległy inwazyjny magmatyzm w księżycowej odwrotnej stronie Apollo i na biegunie południowym – w basenach Aitken, lądowisko Chang’e-6” autorstwa Yuqi Qian, James Head, Joseph Michalski, Shengxia Gong, Wei Yang, Zilong Wang, Long Xiao, Xianhua Li i Guochun Zhao, 15 sierpnia 2024 r., Listy z dziennika astrofizycznego.
DOI: 10.3847/2041-8213/ad698f
