Egy régmúltban történt becsapódás felszínre hozta a Hold köpenyének anyagát

2808

A Hold déli pólusvidékén található legnagyobb becsapódási alakzata, az Aitken-medence, amelynek képződésekor égi kísérőnk köpenyének anyagából is jelentős mennyiség került a felszínre. A közelmúltban amerikai bolygókutatók meglepő felismerésre jutottak, ugyanis új vizsgálatokból kiderült, hogy a korábban feltételezettől eltérő összetételű úgy a Hold, mint más kőzetbolygók köpenyének anyaga.

Az amerikai Purdue egyetemen (West Lafayette, Indiana) a Jay H. Melosh professzor által vezetett bolygókutató csoport meglepő eredménye szerint a Hold déli sarkvidékén levő hatalmas Aitken-medence képződésekor felszínre került anyag nem a korábbi ismereteink szerint elvárt szilikátásvány, az olivin, hanem az ortopiroxén dominálja az anyagot.

A felismerés jelentőségét az adja, hogy az olivin a kőzetbolygók, bolygóholdak és a kisbolygók nagy részének fontos alkotórésze, míg a piroxenitek – ide tartozik az ortopiroxén is – magmás kőzetek, amelyek például a Földön a felső földköpenyben, valamint a kéreg és köpeny határán gyakoriak. Az ortopiroxénről eddig úgy tudtunk, hogy az olivinhez képest jóval kevesebb van az égitestek köpenyében.

A NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) nagylátószögű kamerájával 2010-ben készült felvétel a Hold déli pólusvidékéről, rajta a déli pólussal (nyíl mutatja) és a hatalmas Aitken-medencével, aminek a közepét “X” jelöli. A medence a közelben levő kis Aitken-kráterről kapta a nevét (balra fent jelölve) (kép: NASA LRO/LROC/WAC, GSFC, ASU, DLR).

A holdi Aitken-medence óriási, mintegy 2500 km átmérőjű és mélysége a 13 km-t is eléri és méreteivel nem csak a Hold legnagyobb becsapódási medencéje, hanem az egész Naprendszer egyik legnagyobb ilyen medencéje is egyben – a kőzetbolygók és bolygóholdak hasonló alakzatai között. Összehasonlításul: a Hold közepes átmérője 3474 km. Nevét a pereme közelében található Aitken-kráterről kapta, amely a medencéhez képest “csak” mintegy 135 km átmérőjű. Egyébként a kráter és medence a nevét Robert Grant Aitken (1864-1951) amerikai csillagászról kapta, aki a kaliforniai Lick Obszervatóriumban a kettős csillagokkal foglalkozott (l. Aitken-katalógus).

Jay Melosh és kutatócsoportja számítógépes szimulációval tanulmányozták az Aitken-medencét létrehozó becsapódást és a kidobott anyag felszíni eloszlására kapott eredményeket összevetették korábban a holdszondák felszínről, távérzékeléssel kapott anyagvizsgálati eredményeivel. Vizsgálataik szerint az Aitken-medencét egy mintegy 200 km átmérőjű, tehát meglehetősen nagy aszteroida becsapódása hozta létre mintegy 4 milliárd évvel ezelőtt. A megfigyelésekhez legjobban illeszkedő modell szerint a becsapódó kis égitest kis sebességgel (15 km/s) csapódott be és a felszíntől csak mintegy 45 fokos szöget bezáró pályán érkezett a Hold felszínére, így nem hatolt mélyre a Hold felszíne alá, de így is átütötte a mintegy 10 km vastag holdkérget és a köpeny anyagából is hozott a felszínre.

A holdi Aitken-medence kialakulása egy nagyobb kisbolygó becsapódása következtében így mehetett végbe. A számítógépes szimuláció a becsapódás pillanatától (balra) kezdve mutatja a medence kialakulásának főbb lépéseit. Mintegy 300 s múlva (középen) kialakul egy úgynevezett átmeneti kráter, majd ennek aljzata felemelkedik a becsapódás kezdetétől mintegy 1000 s múlva és közben nagy mennyiségű köpenyanyag szabadul ki a Hold belsejéből (jobb oldali kép) (kép: Melosh és mások, Geology, 2017).

Az Aitken-medence kialakulásakor a Hold köpenyéből mintegy 200 km vastag anyag került a felszínre, illetve dobódott ki a világűrbe. A kidobott holdköpeny-anyag egy része visszahullott a Holdra és a tőlünk nem látható túlsó oldalon is szétterült. Az alábbi kép az Aitken-medence környezetét és a Hold túlsó oldalának egy részletét mutatja, ahova a medence képződésekor kifröccsent anyag egy része visszahullott és lerakódott.

A holdi Aitken-medence és vidéke a túlsó oldalon. A kép mesterséges színezése a holdi domborzat mélységét és magasságát szemlélteti: a lila és sötétkék a legmélyebb (mintegy 10 km mély) területeket, a sárga és piros a magasabban fekvő területeket jelöli (kép: NASA GSFC, ASU, DLR).

Melosh és kutatócsoportja arra is rámutatott, hogy ilyen becsapódásoknak köszönhetően az égitestek köpenyének anyaga anélkül is könnyen tanulmányozható, hogy megérintenénk vagy belefúrnánk az égitest felszíne alá.

A holdi Aitken-medence keletkezésével, valamint a kisbolygó-becsapódással felszínre került kéreganyag tanulmányozásával foglalkozó tudományos közlemény a Geology folyóiratban jelent meg.

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

Forrás:

Kapcsolódó internetes oldalak

Hozzászólás

hozzászólás