Σεληνιακή αποκάλυψη: Ασύλληπτες συγκρούσεις αποκαλύπτουν πώς σχηματίστηκε ο δορυφόρος της Γης

Νέες χρονολογήσεις των σεληνιακών βράχων, που μεταφέρθηκαν στη Γη με τις αποστολές Apollo, δείχνουν ότι η Σελήνη δημιουργήθηκε πριν από 4,43 δισεκατομμύρια χρόνια. Η εκτίμηση αυτή τοποθετεί τον σχηματισμό της Σελήνης στην ίδια εποχή που η Γη έγινε βιώσιμη.

Η ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Σικάγο, όπως διαβάζουμε στο Science Alert, μελέτησε τις αναλογίες των χημικών στοιχείων στα πετρώματα της Σελήνης, κάτι που αποκαλύπτει στοιχεία για τις πρώιμες εποχές του δορυφόρου της Γης. 

Η στιβάδα KREEP

Η Σελήνη φαίνεται πως ξεκίνησε ως μια υπέρθερμη ρευστή μάζα, που προέκυψε από τη σύγκρουση δύο σωμάτων του ηλιακού συστήματος. Καθώς η θερμή μάζα κρύωνε, τα υλικά της πρωτο-Σελήνης στερεοποιήθηκαν και διαχωρίστηκαν σε στιβάδες. Με την πάροδο του χρόνου, σταθεροποιήθηκε το 99% του σεληνιακού μάγματος, ενώ το υπόλοιπο υλικό παρέμεινε σε υγρή μορφή, σχηματίζοντας μια στιβάδα γνωστή ως KREEP, από τα αρχικά των αγγλικών λέξεων «κάλιο» (K), «στοιχεία σπάνιων γαιών» (REE) και «φώσφορος» (P).

Όλα αυτά τα γεγονότα έλαβαν χώρα περίπου 140 εκατομμύρια χρόνια μετά τη γέννηση του ηλιακού μας συστήματος. Το υγρό KREEP εντοπίστηκε στα δείγματα της Σελήνης που βρέθηκαν στη λεκάνη South Pole-Aitken. Αυτή είναι η περιοχή που θα εξερευνήσουν οι αποστολές Artemis (η πρώτη επανδρωμένη αποστολή προγραμματίζεται για το 2026). Αν βρεθεί εκ νέου η στιβάδα KREEP, θα επιβεβαιωθεί ότι εκτείνεται σε όλη την επιφάνεια της Σελήνης.

Το λουτέσιο-177

Η χρονολόγηση των σεληνιακών πετρωμάτων, καθώς και ο προσδιορισμός της ηλικίας του σύμπαντος και της Γης, βασίζονται στο ραδιενεργό στοιχείο λουτέσιο-177, το οποίο αποσυντίθεται σε σταθερό άφνιο-177. Όλα τα σώματα του ηλιακού συστήματος περιείχαν την ίδια ποσότητα λουτεσίου κατά τον σχηματισμό τους, και όσο μεγαλύτερη είναι η ηλικία ενός πετρώματος, τόσο λιγότερο λουτέσιο-177 ανιχνεύεται σε αυτό. Έτσι καθίσταται δυνατή η χρονολόγηση.

Ωστόσο, η στερεοποίηση της Σελήνης και ο σχηματισμός των αποθεμάτων KREEP δεν δημιούργησαν μεγάλες ποσότητες λουτεσίου σε σχέση με πετρώματα της ίδιας εποχής σε άλλα σώματα. Συγκρίνοντας τις αναλογίες λουτεσίου και αφνίου με εκείνες των μετεωριτών, οι επιστήμονες μπορούν να υπολογίσουν πότε σχηματίστηκαν τα αποθέματα KREEP.

Το πιο αξιοσημείωτο εύρημα των ερευνητών είναι ότι η στερεοποίηση του σεληνιακού μάγματος συνέβη ενώ πλανήτες-έμβρυα και πλανητοειδή εξακολουθούσαν να βομβαρδίζουν τη Σελήνη. Αυτά τα αντικείμενα γεννήθηκαν όταν σχηματίστηκε ο Ήλιος, πριν από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια. Ό,τι περίσσεψε από τη διαδικασία αυτή συνέχισε να βομβαρδίζει τους ήδη σχηματισμένους πλανήτες.

Ο σχηματισμός της Σελήνης ξεκίνησε 60 εκατομμύρια χρόνια μετά τον σχηματισμό του ηλιακού συστήματος. Ένα από τα πιο συναρπαστικά γεγονότα αυτής της περιόδου ήταν η σύγκρουση ενός σώματος, στο μέγεθος του Άρη, με την πρώιμη Γη. Η σύγκρουση αυτή εκτόξευσε βράχια και συντρίμμια στο διάστημα, πυροδοτώντας τη διαδικασία σχηματισμού της Σελήνης.

Μια μπάλα από μάγμα

Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν μια παραστατική εικόνα για να περιγράψουν τη διαδικασία: θεωρούν ότι μια τεράστια μπάλα μάγματος περιφερόταν στο διάστημα γύρω από τη Γη. Καθώς αυτή η μάζα άρχισε να ψύχεται, σχηματίστηκαν οι στιβάδες KREEP, οδηγώντας τελικά στη δημιουργία της Σελήνης.

Η μελέτη της μετατροπής του λουτεσίου-177 σε άφνιο-177 μπορεί να βοηθήσει στη χρονολόγηση των διαφόρων πετρωμάτων, ιδιαίτερα των σεληνιακών βασαλτών. Αυτά τα πετρώματα σχηματίστηκαν όταν άλλα σώματα συγκρούστηκαν με την επιφάνεια της Σελήνης, δημιουργώντας ροές λάβας που γέμισαν τις σεληνιακές λεκάνες.

Η ακριβής χρονολόγηση της ψύξης της Σελήνης βοηθά τους επιστήμονες να κατανοήσουν τον σχηματισμό της Γης. Αυτό συμβαίνει επειδή η σύγκρουση της πρώιμης Γης με το σώμα που οδήγησε στον σχηματισμό της Σελήνης ήταν το τελευταίο σημαντικό γεγονός στη διαδικασία δημιουργίας του πλανήτη μας.