Égi kísérőnk tőlünk látható és túlsó oldala felszínének különbözősége egy régmúltbeli hatalmas becsapódás következménye lehet.

Amikor 1959. október 7-én megérkeztek a Földre a szovjet Luna-3 (Lunyik-3) holdszonda által a tudomány történetében először a Hold túlsó oldaláról készített felvételek, a csillagászok, űrkutatók, holdkutatók (szelenológusok) döbbenten álltak, mert annyira különbözött a túlsó oldal a mindig felénk fordulótól.

A Hold túlsó oldaláról az óta egyre részletesebb felvételek készültek – többek között a déli pólusát is magában foglaló, a Naprendszer ma ismert legnagyobb átmérőjű becsapódási medencéjéről, a South Pole-Aitken medencéről is (röv. SPA basin vagy Déli-sark-Aitken medence). Ennek a hatalmas medencének az átmérője mintegy 2500 km és 4,2-4,3 milliárd évvel ezelőtt egy mintegy 200 km átmérőjű kis égitest becsapódása hozta létre. Az SPA medence középpontja a holdrajzi koordinátái: déli szélesség 53,5 fok, nyugati hosszúság 169 fok a Hold túlsó oldalán. A becsapódó égitest mintegy 30 fokos szögben érkezett a helyi horizonthoz képest.

A Hold Föld felé forduló oldala (Near side) és túlsó oldala (Far side) a NASA Clementine holdszonda UV-VIS kamerája felvételein. A felénk forduló oldalon nagy kiterjedésű sima, sötét (mare) területek, a túlsó oldalon a becsapódási kráterek és medencék dominálnak. A képeken észak fent van. A túloldalon lent a nagy sötét kör alakú terület a South Pole-Aitken medence látható, amelynek legalsó – déli – részén van a Hold déli pólusa (NASA Clementine misszió).

Most Matt J. Jones, a Brown Egyetem (Providence, Rhode Island) kutatója vezetésével több más amerikai bolygó- és holdkutatással foglalkozó intézet és egyetem kutatója egy új elmélettel állt elő, ami szerint a Hold tőlünk látható és túlsó oldalának eltérése a SPA medencét létrehozó gigantikus becsapódás következménye lehet.

A Hold és egy nagyobb kisbolygó ütközése következtében jött létre az óriási South Pole-Aitken medence égi kísérőnk déli pólusvidékén. A művész elképzelése szerint ilyen lehetett a gigantikus ütközés (NASA/JPL Caltech, AGU100 2019. május 20.).

Ennek a hatalmas becsapódásnak a következtében a holdi kéreg felszínhez közeli olvadt állapotban levő része (titánban gazdag magma óceán) és a benne szállított hőtermelő radioaktív elemek (pl. tórium) a Hold felénk forduló része felé áramlottak és a felszínre kerülve felszíni vulkáni aktivitást, mint például nagy lávafolyásokat, mare bazalt síkságokat hoztak létre. Az ütközés geometriai viszonyaiból következik, hogy a Hold túloldala déli féltekéjén a felszínhez képest ferde szögben becsapódott égitest a felénk forduló oldali holdköpeny és kéreg felé nyomta a magas hőmérsékletű köpeny anyagot. Továbbá olyan anyagáramlási rendszert hozott létre az ütközés a felszín alatt, ami a felénk forduló oldal kérgét elvékonyította és felszíni lávafolyamok, mare területek keletkeztek, míg a túlsó oldalon a kéreg vastag maradt és nem került a köpeny és kéreg anyaga a felszínre – legalábbis sokkal kevesebb, mint a Föld felé forduló oldalon.

A SPA medencét létrehozó gigantikus ütközés (hely a holdgömbön lent) a Hold köpenyében és kérgében olyan aszimmetrikus anyag- és hőáramlást hozott létre, ami a felénk forduló oldal (a képen balra) kérgét megolvasztotta, elvékonyította és ennek következtében felszíni lávafolyások, mare területek alakultak ki, míg a túlsó oldalon vastag maradt a kéreg (a képen jobb oldalt). Az anyag-, illetve hőáramlás irányát nyilak mutatják (Brown Egyetem, M. J. Jones és munkatársai, 2022).

A Hold felénk forduló oldalán látható nagy kiterjedésű mare terület, az Oceanus Procellarum (Viharok Óceánja) jellegzetessége a Procellarum KREEP Terrane (röv. PKT) anomália, ami egy ősi felszín alól előtört anyag nyoma. A KREEP (K: Kálium és REE: Rare-Earth Elements, azaz ritkaföldfémek, P: Phosphorus, vagyis foszfor), jellegzetes holdfelszíni összetevőket tartalmazó minta. A KREEP a Hold eredeti, a kialakulásakor megszilárdult anyaga, ősi magmaóceánja, aminek egy része a felszínre vagy annak közelébe került és vizsgálható. Az Oceanus Procellarum medence csak egy része egy nagyobb, Procellarum medencének (Procellarum Basin) nevezett formációnak, ami tágabb érdelemben a Hold felénk forduló oldala medencéinek összességét jelenti és ahol a KREEP anyag is előfordulhat.

A Hold felénk forduló oldalán a Procellarum Basin (Procellarum medence) a többi mare területet foglalja egybe (NASA Clementine LIDAR topografikus térkép, LTVT).

Az amerikai kutatók mostani vizsgálatai szerint tehát a PKT anyagát az SPA
medencét létrehozó hatalmas ősi becsapódás a Hold felénk forduló oldalán
hozhatta a felszínre mélyebbről és alakította ki a nagy mare területeket. A túlsó oldalon pedig nem jellemzőek a mare területek.

Egyébként a Hold “két arcának”, a hozzánk közelebbi és távolabbi oldalai,
féltekéi közötti különbség magyarázatára már eddig is több elképzelés látott
napvilágot, de az utóbbi években inkább egy nagyobb kisbolygó becsapódása következményeivel összefüggő modellek kerültek előtérbe.

A Hold felénk forduló és túlsó oldala felszínének eltérését egy ősi, a kísérőnk déli pólusvidékén történt gigantikus becsapódással magyarázó tudományos közlemény a Science Advances folyóiratban jelent meg.

A hír megjelenését a GINOP-2.3.2-15-2016-00003 “Kozmikus hatások és kockázatok” projekt támogatta.

Források:

Brown University, News from Brown, 2022.04.08.Jones, M.J. és munkatársai 2022. Science Advances, 8(14)