Bizonyíték és új kérdések
(Rovat: Kína a világűrben, Távoli világok kutatói - 2021.10.21 07:15.)

A kínai holdszondával hozott kőzetminták vizsgálata megerősíti, hogy a Hold történetének késői időszakában is folyt vulkáni tevékenység, egyben új kérdéseket is felvet.

A Csang’e–5 (Chang’e–5) küldetés során hozott mintákat a Kínai Földtudományi Akadémia kutatócsoportja elemzi, Hsziao-csao Csö (Xiaochao Che) vezetésével. Két, körülbelül 3, illetve 4 milliméteres szemcse ólomtartalmát vizsgálva megállapították, hogy a kőzetek körülbelül 1,96 milliárd évesek, vagyis ezek a Holdon eddig gyűjtött legfiatalabb minták, csaknem egymilliárd évvel fiatalabbak az Apollo-programban és a szovjet Luna szondákkal gyűjtött mintáknál, de a holdi eredetű meteoritoknál is. A kínai tudósok eredményeiket a Science október 8-i számában publikálták.

A Csang’e–5 leszállóhelyén, a Viharok óceánjában készített panorámakép. (Kép: CNSA / CLEP / Don Davis)

A 2020 decemberében indított Csang’e–5 küldetés legfontosabb feladata az volt, hogy mintát gyűjtsön a Hold felszínét borító regolitból. Feladatát sikerrel teljesítette, a Viharok óceánja (Oceanus Procellarum) területén 1,7 kg mintát gyűjtött, amelyet sikeresen eljuttatott a Földre. Azt már a Földről végzett megfigyelések (kráterszámlálások) alapján tudni lehetett, hogy a Viharok óceánját más holdi területeknél sokkal később öntötte el a láva, amit a pontos kormeghatározás most igazolt. Emellett a kormeghatározás fontos, hiánypótló eredményt szolgáltatott. A különböző területekről gyűjtött Apollo-minták kora 3 és 4,5 milliárd év közötti, vagyis ezek a Naprendszer keletkezésére és az azt követő időszakra vonatkozóan szolgáltattak adatokat. A körülbelül fele ilyen idős kínai minták viszont az eddig nem vizsgált korszakról adtak információt, és megerősítették, hogy a kráterszám és a területek kora között valóban összefüggés áll fenn, vagyis a kráterszámlálás megbízhatóan használható az égitestek, illetve felszínük egyes területeinek kormeghatározására.

A Viharok óceánja a telihold képének bal szélén látható, jellegzetes, nagy sötét terület. (Kép: Gary Seronik / S&T)

A minták összetétele azonban új kérdéseket vetett fel. A mare terület alatt, a holdi köpenyben viszonylag nagy mennyiségű, hőt termelő elemnek kellett a magmát folyékony állapotban tartania. Ezeknek az elemeknek egy része radioaktív (urán, tórium, kálium), azonban Csö és munkatársai nem találták szokatlanul nagy koncentrációban ezeket az elemeket, mennyiségük hasonló volt ahhoz, amit az Apollo és a Luna küldetések során vizsgált bazaltokban mértek. A kutatók arra is számítottak, hogy a minták más hőt termelő anyagokat tartalmazhatnak, elsősorban az összefoglalóan KREEP elemeknek nevezett anyagokat (a rövidítés a káliumot, a ritka földfémeket és a foszfort jelöli). Várakozásukkal ellentétben ezekből is csak csekély mennyiséget találtak.

Egy ugyancsak a Viharok óceánjából, de annak a látszó holdkorong közepéhez sokkal közelebbi területéről származó bazaltminta, amelyet az Apollo–12 űrhajósai gyűjtöttek. (Kép: NASA / Johnson Space Center photograph S70-44091)

Egyes kollégáik máris találgatásokba kezdtek arra vonatkozóan, mi tarthatta forrón a Viharok óceánja mélyét, ha nem a hőt termelő radioaktív elemek. Felvetették, hogy esetleg a Föld keltette árapályfűtés lehet a felelős, de az is elképzelhető, hogy a Hold köpenyének az eddig feltételezettől eltérő a kémiai összetétele.

A mintákat vizsgáló kutatócsoport pályázat keretében jutott hozzá a Csang’e–5 mintáihoz. A pályázatra érkezett kérések közül 13 intézet 31 igényét hagyták jóvá, amely csoportok összesen 17,4764 gramm mintát kaptak vizsgálatra, vagyis első lépésként a gyűjtött teljes anyag 1%-át adták át tudományos vizsgálatok céljára.