Όταν οι αστροναύτες του προγράμματος Apollo επέστρεψαν από τη Σελήνη, έφεραν μαζί τους δείγματα σεληνιακού εδάφους (ρεγολίθου) και βράχων. Η ανάλυση αυτών των δειγμάτων άλλαξε για πάντα την αντίληψή μας σχετικά με το πώς σχηματίστηκε και εξελίχθηκε το σύστημα Γη–Σελήνη. Παρόμοια, τα δείγματα που επέστρεψε το κινεζικό πρόγραμμα Chang’e οδηγούν επίσης σε σημαντικές ανακαλύψεις σχετικά με τη μοναδική φυσική δορυφόρο της Γης, ιδίως για τη λεγόμενη «σκοτεινή πλευρά» της. Ως παλιρροϊκά κλειδωμένο σώμα, η Σελήνη έχει τη μία πλευρά της να κοιτάζει συνεχώς προς τη Γη (την εγγύς πλευρά), ενώ η άλλη πλευρά (η απώτερη ή «σκοτεινή») βλέπει προς το Διάστημα.
Σύμφωνα με νέα ευρήματα ομάδας Κινέζων ερευνητών, η απώτερη πλευρά της Σελήνης είναι επίσης η πιο ψυχρή της πλευρά. Τα συμπεράσματά τους βασίζονται στα δείγματα που επέστρεψε η αποστολή Chang’e-6 το 2024, τα οποία συλλέχθηκαν από τον κρατήρα Apollo, μέσα στη λεκάνη South Pole–Aitken της Σελήνης. Μετά την ανάλυση της χημικής σύνθεσης των δειγμάτων, η ομάδα εκτίμησε ότι αυτά σχηματίστηκαν από λάβα προερχόμενη από βαθιά στρώματα του σεληνιακού μανδύα, σε θερμοκρασία περίπου 1.100 °C — δηλαδή περίπου 100 °C χαμηλότερη από τα δείγματα που είχαν συλλεχθεί από την εγγύς πλευρά.
Advertisement
Advertisement
Η ερευνητική ομάδα αποτελούνταν από επιστήμονες του Ινστιτούτου Έρευνας Ουρανίου του Πεκίνου (BRUIG) — το οποίο υπάγεται στην Κινεζική Εθνική Εταιρεία Πυρηνικής Ενέργειας — από τη Σχολή Γης και Διαστημικών Επιστημών του Πανεπιστημίου του Πεκίνου, από το University College London (UCL) και από τη Σχολή Διαστημικής Επιστήμης και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου Shandong. Τα αποτελέσματά τους δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Nature Geoscience. Με βάση δεκαετίες ρομποτικής εξερεύνησης, είναι γνωστό ότι η απώτερη πλευρά της Σελήνης είναι πιο ορεινή και γεμάτη κρατήρες σε σχέση με την εγγύς, ενώ έχει υποστεί λιγότερη ηφαιστειακή δραστηριότητα, κάτι που εξηγεί την έλλειψη των σκοτεινών πεδίων βασαλτικού βράχου.
Βασάλτης 10049 της αποστολής Apollo 11 (αριστερά) και βρέτσια 10018 (δεξιά). Πηγή: NASA/LPI
Στη μελέτη τους, οι ερευνητές προτείνουν ότι ο μανδύας της απώτερης πλευράς είναι πιο ψυχρός επειδή περιέχει λιγότερα στοιχεία όπως το ουράνιο, το θόριο και το κάλιο, τα οποία απελευθερώνουν θερμότητα κατά τη ραδιενεργή αποσύνθεσή τους. Στη Σελήνη, αυτά τα στοιχεία τείνουν να απαντώνται μαζί με σπάνιες γαίες και φώσφορο, σχηματίζοντας υλικό που οι επιστήμονες αποκαλούν «πλούσιο σε KREEP» (από τα αρχικά των Potassium, Rare Earth Elements και Phosphorus). Προηγούμενες έρευνες έχουν προτείνει ότι αυτή η άνιση κατανομή μπορεί να οφείλεται σε μία τεράστια πρόσκρουση στην απώτερη πλευρά, η οποία ώθησε τα πυκνότερα αυτά υλικά προς την εγγύς πλευρά.
Μια άλλη θεωρία προτείνει ότι η Σελήνη υπέστη δύο προσκρούσεις στο παρελθόν από μικρότερους δορυφόρους («μικροσελήνες») με διαφορετικές χημικές συνθέσεις — ο ένας από τους οποίους περιείχε περισσότερα ραδιενεργά στοιχεία από τον άλλο. Μια τρίτη θεωρία υποστηρίζει ότι η βαρυτική έλξη της Γης προκάλεσε αυξημένη θέρμανση στον μανδύα της εγγύς πλευράς. Όπως εξήγησε ο συν-συγγραφέας της μελέτης, καθηγητής Yang Li από το Τμήμα Γεωεπιστημών και Διαστημικών Επιστημών του Πανεπιστημίου του Πεκίνου (UCL), σε δελτίο Τύπου του UCL:
«Η εγγύς και η απώτερη πλευρά της Σελήνης διαφέρουν δραματικά στην επιφάνεια και ενδεχομένως και στο εσωτερικό. Είναι ένα από τα μεγάλα μυστήρια της Σελήνης. Τη λέμε “Σελήνη με δύο πρόσωπα”. Μια έντονη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του μανδύα των δύο πλευρών είχε υποτεθεί εδώ και καιρό, αλλά η μελέτη μας παρέχει τις πρώτες αποδείξεις χρησιμοποιώντας πραγματικά δείγματα.»
Για τη μελέτη τους, η ομάδα εξέτασε τα 300 γραμμάρια (~10,5 oz) σεληνιακού εδάφους (κυρίως βασαλτικού βράχου) που διατέθηκαν στο Ινστιτούτο Έρευνας Ουρανίου του Πεκίνου. Συνολικά, η αποστολή Chang’e-6 επέστρεψε 1.935,3 γραμμάρια (~4,6 λίβρες) σεληνιακού εδάφους και βράχων — τα πρώτα δείγματα που συλλέχθηκαν ποτέ από την απώτερη πλευρά της Σελήνης. Στη συνέχεια χαρτογράφησαν επιλεγμένα τμήματα των δειγμάτων με ηλεκτρονικό ανιχνευτή, ώστε να προσδιορίσουν τη χημική τους σύσταση. Οι ανιχνευτές αυτοί εκτοξεύουν συμπυκνωμένες δέσμες ηλεκτρονίων πάνω στο δείγμα, προκαλώντας την εκπομπή ακτίνων Χ που αποκαλύπτουν τα χημικά στοιχεία που το αποτελούν.
Advertisement
Έπειτα, εστίασαν στα ισότοπα μολύβδου που προκύπτουν από τη φυσική αποσύνθεση του ουρανίου, χρησιμοποιώντας φασματόμετρο δευτερογενών ιόντων (SIMS). Αυτό τους επέτρεψε να ανιχνεύσουν μικροσκοπικές διαφορές στην περιεκτικότητα σε μόλυβδο, από τις οποίες υπολόγισαν την ηλικία των δειγμάτων στα 2,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Τέλος, εκτίμησαν τη θερμοκρασία σχηματισμού των δειγμάτων στον μανδύα κατά τα διάφορα στάδια της εξέλιξης της Σελήνης. Το πρώτο βήμα ήταν η σύγκριση των αποτελεσμάτων της ανάλυσης των ορυκτών με υπολογιστικές προσομοιώσεις, που υπολόγιζαν τη θερμοκρασία στην οποία κρυσταλλώθηκαν τα ορυκτά.
Το δεύτερο βήμα ήταν να εξαχθεί η θερμοκρασία του βράχου, ο οποίος έλιωσε σε μάγμα και ξαναστερεοποιήθηκε σχηματίζοντας τον βασάλτη από τον οποίο προέρχονται τα δείγματα. Και τα δύο αποτελέσματα συγκρίθηκαν με δείγματα της εγγύς πλευράς από τις αποστολές Apollo, αποκαλύπτοντας διαφορά θερμοκρασίας περίπου 100 °C. Συνεργάστηκαν επίσης με ομάδα του Πανεπιστημίου Shandong για να εκτιμήσουν τις θερμοκρασίες του μητρικού βράχου, χρησιμοποιώντας δορυφορικά δεδομένα από το σημείο προσεδάφισης της Chang’e-6. Η σύγκριση με δεδομένα της εγγύς πλευράς έδειξε διαφορά 70 °C.
«Αυτά τα ευρήματα μας φέρνουν ένα βήμα πιο κοντά στην κατανόηση των δύο προσώπων της Σελήνης», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Xuelin Zhu, υποψήφιος διδάκτορας στο Πανεπιστήμιο του Πεκίνου. «Δείχνουν ότι οι διαφορές μεταξύ της εγγύς και της απώτερης πλευράς δεν περιορίζονται στην επιφάνεια, αλλά εκτείνονται βαθιά στο εσωτερικό.»
Advertisement
Η επικρατέστερη θεωρία για τον σχηματισμό της Σελήνης είναι ότι ένα ουράνιο σώμα στο μέγεθος του Άρη (η Θεία) συγκρούστηκε με την πρώιμη Γη πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, προκαλώντας τη σύντηξη υλικού και από τα δύο σώματα σε καυτό μάγμα (η θεωρία της Γιγάντιας Σύγκρουσης). Το μάγμα αυτό ενώθηκε καθώς ψυχόταν και στερεοποιούνταν, σχηματίζοντας τελικά το σύστημα Γη–Σελήνη που βλέπουμε σήμερα.
Ωστόσο, τα υλικά KREEP ήταν ασύμβατα με το στερεοποιούμενο υλικό και παρέμειναν στο μάγμα για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους. Αντί να διανεμηθούν ομοιόμορφα στη Σελήνη, φαίνεται ότι συγκεντρώθηκαν κυρίως στην εγγύς πλευρά, κάτι που πιθανόν εξηγεί την αυξημένη ηφαιστειακή δραστηριότητα εκεί. Αυτά τα ερωτήματα θα χρειαστούν περαιτέρω μελέτη στο μέλλον, ενδεχομένως από αστροναύτες και ταϊκοναύτες που θα πραγματοποιήσουν άμεσες έρευνες στην επιφάνεια της Σελήνης.
Φίλιππος Σοφιανός: Σπάνια εμφάνιση με τη σύντροφό του (φωτογραφίες)
«Ξινίλα» στον Λευκό Οίκο για το Νόμπελ Ειρήνης που δεν έλαβε ο Τραμπ: Η Επιτροπή Νόμπελ θέτει «την πολιτική πάνω από την ειρήνη»
Ανδρέας Μικρούτσικος: «Ο Λάτσιος και ο Καλημέρης άλλαζαν κανάλια σαν πουκάμισο»
Πάνος Καμμένος: Υμνοι για τα όσα πέτυχε ο Μητσοτάκης στην οικονομία – Στήριξη στον Τσίπρα «ο μόνος που εμπνέει» – Θέλει κόμμα με αρχηγό τη γυναίκα του (βίντεο)
Η εξομολόγηση της Ιωάννας Τούνη για τον σύντροφό της, ο πατέρας του παιδιού της και η δημοσιοποίηση των εσόδων της
Παραλίγο τραγωδία στον αέρα: Αεροπλάνο έμεινε απο καύσιμα πάνω από το Μάντσεστερ – «Είχε 5-6 λεπτά πτήσης ακόμη»
Το μεγαλύτερο μυστήριο της Σελήνης λύνεται: Η σκοτεινή πλευρά της είναι πιο παγωμένη (Βίντεο)
Όταν οι αστροναύτες του προγράμματος Apollo επέστρεψαν από τη Σελήνη, έφεραν μαζί τους δείγματα σεληνιακού εδάφους (ρεγολίθου) και βράχων. Η ανάλυση αυτών των δειγμάτων άλλαξε για πάντα την αντίληψή μας σχετικά με το πώς σχηματίστηκε και εξελίχθηκε το σύστημα Γη–Σελήνη. Παρόμοια, τα δείγματα που επέστρεψε το κινεζικό πρόγραμμα Chang’e οδηγούν επίσης σε σημαντικές ανακαλύψεις σχετικά με τη μοναδική φυσική δορυφόρο της Γης, ιδίως για τη λεγόμενη «σκοτεινή πλευρά» της. Ως παλιρροϊκά κλειδωμένο σώμα, η Σελήνη έχει τη μία πλευρά της να κοιτάζει συνεχώς προς τη Γη (την εγγύς πλευρά), ενώ η άλλη πλευρά (η απώτερη ή «σκοτεινή») βλέπει προς το Διάστημα.
Σύμφωνα με νέα ευρήματα ομάδας Κινέζων ερευνητών, η απώτερη πλευρά της Σελήνης είναι επίσης η πιο ψυχρή της πλευρά. Τα συμπεράσματά τους βασίζονται στα δείγματα που επέστρεψε η αποστολή Chang’e-6 το 2024, τα οποία συλλέχθηκαν από τον κρατήρα Apollo, μέσα στη λεκάνη South Pole–Aitken της Σελήνης. Μετά την ανάλυση της χημικής σύνθεσης των δειγμάτων, η ομάδα εκτίμησε ότι αυτά σχηματίστηκαν από λάβα προερχόμενη από βαθιά στρώματα του σεληνιακού μανδύα, σε θερμοκρασία περίπου 1.100 °C — δηλαδή περίπου 100 °C χαμηλότερη από τα δείγματα που είχαν συλλεχθεί από την εγγύς πλευρά.
Η ερευνητική ομάδα αποτελούνταν από επιστήμονες του Ινστιτούτου Έρευνας Ουρανίου του Πεκίνου (BRUIG) — το οποίο υπάγεται στην Κινεζική Εθνική Εταιρεία Πυρηνικής Ενέργειας — από τη Σχολή Γης και Διαστημικών Επιστημών του Πανεπιστημίου του Πεκίνου, από το University College London (UCL) και από τη Σχολή Διαστημικής Επιστήμης και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου Shandong. Τα αποτελέσματά τους δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Nature Geoscience. Με βάση δεκαετίες ρομποτικής εξερεύνησης, είναι γνωστό ότι η απώτερη πλευρά της Σελήνης είναι πιο ορεινή και γεμάτη κρατήρες σε σχέση με την εγγύς, ενώ έχει υποστεί λιγότερη ηφαιστειακή δραστηριότητα, κάτι που εξηγεί την έλλειψη των σκοτεινών πεδίων βασαλτικού βράχου.
Βασάλτης 10049 της αποστολής Apollo 11 (αριστερά) και βρέτσια 10018 (δεξιά). Πηγή: NASA/LPI
Στη μελέτη τους, οι ερευνητές προτείνουν ότι ο μανδύας της απώτερης πλευράς είναι πιο ψυχρός επειδή περιέχει λιγότερα στοιχεία όπως το ουράνιο, το θόριο και το κάλιο, τα οποία απελευθερώνουν θερμότητα κατά τη ραδιενεργή αποσύνθεσή τους. Στη Σελήνη, αυτά τα στοιχεία τείνουν να απαντώνται μαζί με σπάνιες γαίες και φώσφορο, σχηματίζοντας υλικό που οι επιστήμονες αποκαλούν «πλούσιο σε KREEP» (από τα αρχικά των Potassium, Rare Earth Elements και Phosphorus). Προηγούμενες έρευνες έχουν προτείνει ότι αυτή η άνιση κατανομή μπορεί να οφείλεται σε μία τεράστια πρόσκρουση στην απώτερη πλευρά, η οποία ώθησε τα πυκνότερα αυτά υλικά προς την εγγύς πλευρά.
Μια άλλη θεωρία προτείνει ότι η Σελήνη υπέστη δύο προσκρούσεις στο παρελθόν από μικρότερους δορυφόρους («μικροσελήνες») με διαφορετικές χημικές συνθέσεις — ο ένας από τους οποίους περιείχε περισσότερα ραδιενεργά στοιχεία από τον άλλο. Μια τρίτη θεωρία υποστηρίζει ότι η βαρυτική έλξη της Γης προκάλεσε αυξημένη θέρμανση στον μανδύα της εγγύς πλευράς. Όπως εξήγησε ο συν-συγγραφέας της μελέτης, καθηγητής Yang Li από το Τμήμα Γεωεπιστημών και Διαστημικών Επιστημών του Πανεπιστημίου του Πεκίνου (UCL), σε δελτίο Τύπου του UCL:
«Η εγγύς και η απώτερη πλευρά της Σελήνης διαφέρουν δραματικά στην επιφάνεια και ενδεχομένως και στο εσωτερικό. Είναι ένα από τα μεγάλα μυστήρια της Σελήνης. Τη λέμε “Σελήνη με δύο πρόσωπα”. Μια έντονη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του μανδύα των δύο πλευρών είχε υποτεθεί εδώ και καιρό, αλλά η μελέτη μας παρέχει τις πρώτες αποδείξεις χρησιμοποιώντας πραγματικά δείγματα.»
Για τη μελέτη τους, η ομάδα εξέτασε τα 300 γραμμάρια (~10,5 oz) σεληνιακού εδάφους (κυρίως βασαλτικού βράχου) που διατέθηκαν στο Ινστιτούτο Έρευνας Ουρανίου του Πεκίνου. Συνολικά, η αποστολή Chang’e-6 επέστρεψε 1.935,3 γραμμάρια (~4,6 λίβρες) σεληνιακού εδάφους και βράχων — τα πρώτα δείγματα που συλλέχθηκαν ποτέ από την απώτερη πλευρά της Σελήνης. Στη συνέχεια χαρτογράφησαν επιλεγμένα τμήματα των δειγμάτων με ηλεκτρονικό ανιχνευτή, ώστε να προσδιορίσουν τη χημική τους σύσταση. Οι ανιχνευτές αυτοί εκτοξεύουν συμπυκνωμένες δέσμες ηλεκτρονίων πάνω στο δείγμα, προκαλώντας την εκπομπή ακτίνων Χ που αποκαλύπτουν τα χημικά στοιχεία που το αποτελούν.
Έπειτα, εστίασαν στα ισότοπα μολύβδου που προκύπτουν από τη φυσική αποσύνθεση του ουρανίου, χρησιμοποιώντας φασματόμετρο δευτερογενών ιόντων (SIMS). Αυτό τους επέτρεψε να ανιχνεύσουν μικροσκοπικές διαφορές στην περιεκτικότητα σε μόλυβδο, από τις οποίες υπολόγισαν την ηλικία των δειγμάτων στα 2,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Τέλος, εκτίμησαν τη θερμοκρασία σχηματισμού των δειγμάτων στον μανδύα κατά τα διάφορα στάδια της εξέλιξης της Σελήνης. Το πρώτο βήμα ήταν η σύγκριση των αποτελεσμάτων της ανάλυσης των ορυκτών με υπολογιστικές προσομοιώσεις, που υπολόγιζαν τη θερμοκρασία στην οποία κρυσταλλώθηκαν τα ορυκτά.
Το δεύτερο βήμα ήταν να εξαχθεί η θερμοκρασία του βράχου, ο οποίος έλιωσε σε μάγμα και ξαναστερεοποιήθηκε σχηματίζοντας τον βασάλτη από τον οποίο προέρχονται τα δείγματα. Και τα δύο αποτελέσματα συγκρίθηκαν με δείγματα της εγγύς πλευράς από τις αποστολές Apollo, αποκαλύπτοντας διαφορά θερμοκρασίας περίπου 100 °C. Συνεργάστηκαν επίσης με ομάδα του Πανεπιστημίου Shandong για να εκτιμήσουν τις θερμοκρασίες του μητρικού βράχου, χρησιμοποιώντας δορυφορικά δεδομένα από το σημείο προσεδάφισης της Chang’e-6. Η σύγκριση με δεδομένα της εγγύς πλευράς έδειξε διαφορά 70 °C.
«Αυτά τα ευρήματα μας φέρνουν ένα βήμα πιο κοντά στην κατανόηση των δύο προσώπων της Σελήνης», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Xuelin Zhu, υποψήφιος διδάκτορας στο Πανεπιστήμιο του Πεκίνου. «Δείχνουν ότι οι διαφορές μεταξύ της εγγύς και της απώτερης πλευράς δεν περιορίζονται στην επιφάνεια, αλλά εκτείνονται βαθιά στο εσωτερικό.»
Η επικρατέστερη θεωρία για τον σχηματισμό της Σελήνης είναι ότι ένα ουράνιο σώμα στο μέγεθος του Άρη (η Θεία) συγκρούστηκε με την πρώιμη Γη πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, προκαλώντας τη σύντηξη υλικού και από τα δύο σώματα σε καυτό μάγμα (η θεωρία της Γιγάντιας Σύγκρουσης). Το μάγμα αυτό ενώθηκε καθώς ψυχόταν και στερεοποιούνταν, σχηματίζοντας τελικά το σύστημα Γη–Σελήνη που βλέπουμε σήμερα.
Ωστόσο, τα υλικά KREEP ήταν ασύμβατα με το στερεοποιούμενο υλικό και παρέμειναν στο μάγμα για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους. Αντί να διανεμηθούν ομοιόμορφα στη Σελήνη, φαίνεται ότι συγκεντρώθηκαν κυρίως στην εγγύς πλευρά, κάτι που πιθανόν εξηγεί την αυξημένη ηφαιστειακή δραστηριότητα εκεί. Αυτά τα ερωτήματα θα χρειαστούν περαιτέρω μελέτη στο μέλλον, ενδεχομένως από αστροναύτες και ταϊκοναύτες που θα πραγματοποιήσουν άμεσες έρευνες στην επιφάνεια της Σελήνης.
