Rozwiązano zagadkę niewidocznej strony Księżyca

Naukowcy wiedzą, dlaczego niewidoczna strona Księżyca jest praktycznie pozbawiona mare, czyli księżycowych mórz. Na rozwikłanie tej zagadki czekaliśmy 55 lat.

Wszystko zaczęło się w 1959 roku, kiedy radziecki statek kosmiczny programu Łuna wykonał pierwsze zdjęcia niewidocznej - błędnie określanej mianem "ciemnej" - strony Księżyca. Okazało się wówczas, że jest ona praktycznie pozbawiona charakterystycznych bazaltowych równin, nazywanych przez starożytnych astronomów księżycowymi morzami (łac. mare). Przez kolejne dekady naukowcy nie potrafili odpowiedzieć na pytanie, dlaczego dwie strony naszego naturalnego satelity tak bardzo się od siebie różnią.

Synchroniczna rotacja, "ciemna strona" i mare

Reklama

Właściwie niewidoczna, ponieważ obie strony Księżyca są oświetlane przez Słońce. Jednak ze względu na zjawisko synchronicznej rotacji z Ziemi widzimy tylko jedną. Jak podaje Wikipedia - "Ciało wirujące synchronicznie jest zwrócone stale tą samą stroną do środka obrotu. Jeżeli jest to ciało, które obiega inne dużo masywniejsze ciało, wówczas środek obrotu leży w pobliżu środka większego ciała i ciało krążące synchronicznie jest zwrócone przez cały czas tą samą stroną do obieganego ciała. Z tego właśnie powodu z Ziemi widać tylko jedną stronę Księżyca. Zjawisko libracji na ogół jednak umożliwia widzenie nieco więcej niż połowę powierzchni takich ciał - w przypadku Księżyca jest to 59 proc. Obrót synchroniczny jest zjawiskiem dość powszechnym we Wszechświecie. W Układzie Słonecznym podlegają mu wszystkie większe księżyce o uformowanej kulistej strukturze".

Nie mamy jednak na co narzekać, ponieważ strona widoczna jest zdecydowanie bardziej urozmaicona. Wszystko za sprawą mare, a więc obszarów zestalonej magmy, która wypełnia kratery meteorytowe. Zajmują one 31 proc. powierzchni strony widocznej, podczas gdy niewidoczną opisują zaledwie 2 proc. Trudno się dziwić zdumionym odkryciem radzieckiej sondy naukowcom, którzy natychmiast podjęli próbę rozwikłania zagadki tej niezwykłej rozbieżności.

Wszystkiemu winna Ziemia

Aby ją rozwikłać profesor astrofizyki Steinn Sigurdsson oraz doktorant astronomii i astrofizyki Arpita Roy musieli spojrzeć daleko w przeszłość, kiedy Księżyc dopiero się formował. Wyszli jednak od tego, że różnice w wyglądzie obu stron muszą wynikać z różnic w grubości jego skorupy.

Uważa się, że Księżyc powstał w wyniku zderzenia Ziemi z obiektem wielkości Marsa mniej więcej 4,533 mld lat temu, a zatem tylko 34 mln lat po uformowaniu naszego globu. Oba ciała były wówczas bardzo gorące i w bliskim sąsiedztwie. Naukowcy szacują, że Księżyc okrążał Ziemię w odległości od 10 do nawet 20 raz mniejszej niż obecnie. I co najistotniejsze dla rozwikłania zagadki niewidocznej strony - już wtedy znajdowały się w synchronicznej rotacji.

Świeżo uformowany Księżyc był mniejszy od Ziemi, więc stygł szybciej. Jednak ze względu na bardzo wysoką temperaturę naszego globu (sięgającą 2500 stopni Celsjusza), stosunkowo bliską odległość oraz synchroniczną rotację - niewidoczna strona ochładzała się szybciej od drugiej połowy, stale podgrzewanej przez Ziemię.

Pojawiły się znaczne różnice w grubości skorupy na widocznej i niewidocznej stronie. Meteoryty bombardujące powierzchnię tej pierwszej i jednocześnie cieńszej uwalniały znajdującą się wewnątrz magmę. Druga była na nie prawie niewrażliwa, stąd liczne kratery i doliny, ale zupełny brak rozległych bazaltowych pól.

Naukowcy prowadzili swoje badania przy wsparciu Instytutu Astrobiologii NASA.

Dowiedz się więcej na temat: niewidoczna strona Księżyca | księżycowe morza