Η Σελήνη έχει ακόμα πολλά μυστικά...

Η ηφαιστειακή δραστηριότητα της Σελήνης καλά κρατούσε πριν από 120 εκατομμύρια χρόνια, προτείνει νέα μελέτη.

Πίσω διάσπαρτες εικόνες ηλεκτρονίων των τριών γυάλινων σφαιρών. (Wang et al., Science, 2024)

Τρεις μικροσκοπικές, μικροσκοπικές χάντρες γυαλιού που ανασύρθηκαν από την επιφάνεια της Σελήνης αποκαλύπτουν ότι το άγριο παρελθόν του μεγαλύτερου φυσικού δορυφόρου της Γης δεν ήταν στην πραγματικότητα τόσο πολύ καιρό πριν.

Σύμφωνα με μια ενδελεχή και επίπονη νέα ανάλυση υλικού που συνέλεξε η αποστολή Chang'e-5 της Εθνικής Διαστημικής Υπηρεσίας της Κίνας, αυτά τα κάποτε λιωμένα ορυκτά θεωρούνται ως απόδειξη σεληνιακού ηφαιστείου που εμφανίστηκε μόλις πριν από 120 εκατομμύρια χρόνια.

Αυτό είναι πολύ αργότερα από ό,τι αναμένουμε να δούμε τέτοια δραστηριότητα στη Σελήνη, η οποία ήταν πολύ ηφαιστειακά ενεργή μεταξύ περίπου 4,4 και 2 δισεκατομμυρίων ετών πριν . Μετά από αυτό, πιστεύεται ότι η Σελήνη είχε κρυώσει πάρα πολύ για σημαντικό διάστημα.

Η ανακάλυψη αποκαλύπτει ότι η Σελήνη έχει ακόμα πολλά μυστικά – και ίσως χρειαστεί απλώς να πάμε εκεί για να τα καταλάβουμε.

«Η χρονολόγηση με ραδιοϊσότοπο των τριών ηφαιστειακών γυάλινων σφαιριδίων Chang'e-5 παρέχει την αλήθεια για ηφαιστειότητα 120 εκατομμυρίων ετών στη Σελήνη», είπε ο γεωφυσικός Yuyang He του Ινστιτούτου Γεωλογίας και Γεωφυσικής της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών. 

«Υπάρχει ένα χάσμα ~ 1,9 δισεκατομμυρίων ετών μεταξύ των εκρήξεων που καταγράφηκαν στο σημείο προσγείωσης. Η παρουσία τέτοιου νεαρού σεληνιακού ηφαιστείου υποδηλώνει ότι μικρά ουράνια σώματα, όπως η Σελήνη, θα μπορούσαν να διατηρήσουν επαρκή θερμότητα για να διατηρήσουν την εσωτερική ζωτικότητα μέχρι το πολύ αργό στάδιο».

Όταν το δείγμα σκόνης της Σελήνης Chang'e 5 παραδόθηκε στην επιφάνεια της Γης στα τέλη του 2020, έγινε το πρώτο σεληνιακό υλικό στο οποίο οι άνθρωποι μπόρεσαν να βάλουν στα χέρια τους από τότε που επέστρεψε ο τελευταίος από τους ανιχνευτές Luna της Σοβιετικής Ένωσης το 1976. Χρησιμοποιώντας μια ολόκληρη σειρά αναλυτικών τεχνικών , επιστήμονες σε όλο τον κόσμο έχουν μελετήσει το καλό αυτής της νέας επιλογής κομματιών της Σελήνης για να αποκτήσουν νέες γνώσεις για τη σεληνιακή γεωλογία και την ιστορία.

Ένα χρονοδιάγραμμα των αποδείξεών μας για την ηφαιστειότητα της Σελήνης (Γιούρι Αμελίν ).

Ένα ιδιαίτερα συναρπαστικό συστατικό του δείγματος αποτελείται από μικροσκοπικές μπάλες από γυαλί . Αυτά σχηματίζονται όταν τα ορυκτά λιώνουν και στη συνέχεια σκληραίνουν ξανά σε γυαλί κάτω από έντονες συνθήκες. Τα σωματίδια γυαλιού μπορούν να ενσωματώσουν άλλο σεληνιακό υλικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη των συνθηκών κάτω από τις οποίες σχηματίστηκε το γυαλί, συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσης του βράχου της Σελήνης γύρω του εκείνη τη στιγμή.

Με επικεφαλής τους γεωφυσικούς Bi-Wen Wang και Qian WL Zhang της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, μια ομάδα ερευνητών κοσκίνισε περίπου 3 γραμμάρια σκόνης Σελήνης από το Chang'e 5. Σε αυτό το μικρό κουταλάκι υλικού, βρέθηκαν περίπου 3.000 απομονωμένες γυάλινες σφαίρες.

Τα περισσότερα από αυτά ήταν αποτέλεσμα πρόσκρουσης μετεωριτών, κάνοντας τους ηφαιστειακούς κόκκους πραγματικές παροιμιώδεις βελόνες στα άχυρα. Η Σελήνη είναι επιρρεπής σε πολλές κρούσεις και πολύ λίγη ηφαιστειακή δραστηριότητα, έτσι οι ερευνητές έκοψαν την εργασία τους για να προσδιορίσουν ποιες από τις σφαίρες –αν υπάρχουν– ήταν το προϊόν της τελευταίας.

«Πρώτον, χρησιμοποιήσαμε εικόνες ηλεκτρονίων για να αναγνωρίσουμε ~ 800 γυάλινες χάντρες χωρίς εμφανείς παραλλαγές στη σύνθεση ή αχώνευτα εγκλείσματα, κάτι που είναι χαρακτηριστικό της πρόσκρουσης», εξήγησε.

«Δεύτερον, αναλύσαμε τα επιλεγμένα σφαιρίδια χρησιμοποιώντας έναν μικροαναλυτή ανιχνευτή ηλεκτρονίων. Μόνο 13 γυάλινες χάντρες έχουν συνθέσεις βασικών στοιχείων παρόμοιες με αυτές των ηφαιστειακών γυάλινων σφαιριδίων Apollo. Με βάση τη σύνθεση ιχνοστοιχείων, έξι από αυτά τα 13 γυαλιά έχουν συσχετίσεις αφθονίας οξειδίου μαγνησίου-νικελίου που πέφτουν στην ίδια τάση με τα ηφαιστειακά γυαλιά που εντοπίστηκαν στα δείγματα του Απόλλωνα».

Τέλος, διεξήγαγαν ανάλυση ισοτόπων θείου χρησιμοποιώντας φασματομετρία μάζας δευτερογενών ιόντων. Τρεις από αυτές τις έξι τελευταίες σφαίρες είχαν αναλογίες θείου ασυνεπείς με το γυαλί κρούσης. Είχαν ένα χτύπημα - αυτό ήταν το ηφαιστειακό γυαλί.

Στη συνέχεια, όμως, η ραδιομετρική χρονολόγηση αποκάλυψε την ηλικία των σφαιριδίων – περίπου 123 εκατομμύρια χρόνια πριν, συν ή πλην 15 εκατομμύρια χρόνια. Αυτό είναι πολύ πιο πρόσφατο από την τελευταία γνωστή στιγμή κατά την οποία η Σελήνη ήταν ηφαιστειακά ενεργή.

Δεν ξέρουμε πώς θα μπορούσε να συμβεί αυτό, αφού η Σελήνη ήταν πολύ δροσερή για ηφαιστειακή δραστηριότητα για μεγάλο χρονικό διάστημα, αλλά μια ένδειξη θα μπορούσε να βρίσκεται στη χημεία που είναι παγιδευμένη στις τρεις σφαίρες. Περιέχουν υψηλή αναλογία από αυτά που είναι γνωστά ως στοιχεία KREEP - κάλιο, στοιχεία σπάνιων γαιών και φώσφορο.

Αυτές οι υψηλές αφθονίες KREEP μπορούν να είναι πηγές ραδιογενούς θέρμανσης, δηλαδή τη θερμότητα που παράγεται από τη ραδιενεργή διάσπαση. Αυτή η θέρμανση μπορεί να είναι σημαντική. Περίπου το ήμισυ της εσωτερικής θερμότητας της Γης προέρχεται από ραδιενεργό διάσπαση . Στη Σελήνη, η ραδιογενής θέρμανση θα μπορούσε, θεωρητικά, να δημιουργήσει θύλακες εντοπισμένου ηφαιστειακού συστήματος.

Περαιτέρω έρευνα θα μπορούσε να αποκαλύψει εάν υπάρχει αρκετό υλικό KREEP στον σεληνιακό μανδύα για την παραγωγή αυτών των θυλάκων.

«Δεν είναι σαφές πώς η Σελήνη θα μπορούσε να παραμείνει ηφαιστειακά ενεργή σε τόσο όψιμο στάδιο· καθώς το εσωτερικό ψύχθηκε και η λιθόσφαιρα πάχυνε, η ηφαιστειακή δραστηριότητα θα ήταν λιγότερο πιθανή», είπε.

«Από πού ήταν αυτές οι ηφαιστειακές γυάλινες χάντρες; Υπάρχει άλλη ηφαιστειακή δραστηριότητα μεταξύ 2 δισεκατομμυρίων και 120 εκατομμυρίων ετών πριν; Ποιος μηχανισμός την προκάλεσε; Απαιτούνται περαιτέρω έρευνες».

Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα ScienceAlert

περισσότερα,

Returned samples indicate volcanism on the Moon 120 million years ago

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk6635

https://www.sciencealert.com/moons-volcanic-activity-as-recent-as-120-million-years-ago-study-suggests