A kínai űrügynökség, a China National Space Administration (CNSA) által végrehajtott Chang’e-6 holdmisszió során begyűjtött anyagok közelebbi vizsgálata egy eddig soha nem látott, mikroszkopikus kincset tárt fel a Hold túlsó oldaláról. A kutatók olyan porszemcséket azonosítottak, amelyek egy különleges, víztartalmú meteorit típusból származnak – ezek az úgynevezett Ivuna-típusú karbonátos kondritok (CI kondritok) –, melyek rendkívül törékenyek és ritkán érik el a Föld légkörét sértetlenül.
Az első bizonyított CI kondrit maradványok a Holdon
Ez az első alkalom, hogy ilyen típusú meteorit törmeléket találtak a Hold felszínén. A felfedezés azt bizonyítja, hogy a törékeny, víztartalmú aszteroidák apró nyomokat hagyhatnak maguk után a holdi regolitban, vagyis a felszínt borító poros rétegben.
Mi az a CI kondrit?
A CI kondritok a meteoritok között a legnagyobb mennyiségű vizet és illékony anyagot tartalmazó csoportot képviselik. Összetételük hasonlít olyan ismert űrbeli kőzetekhez, mint például a Ryugu és Bennu aszteroidák. Ezek az anyagok nagyon porózusak és „nedvesek”, súlyuk akár 20%-át is víz kötött formában tartalmazhatja hidratált ásványokban.
E tulajdonságok miatt rendkívül puha és morzsolódó szerkezetűek más meteoritokhoz képest, ami azt jelenti, hogy légköri belépéskor vagy becsapódáskor könnyen megsemmisülnek. Emiatt a Földön talált meteoritok kevesebb mint 1%-a tartozik ebbe a kategóriába, így rendkívül ritkák.
Miért meglepő megtalálni őket a Holdon?
A Hold légkör nélküli környezete miatt nem érvényesülnek ugyan azok a megsemmisítő hatások, mint a Földön – például nincs légköri égés –, azonban az objektumok rendkívül nagy sebességgel csapódnak be, ami miatt az anyag gyakran elpárolog, megolvad vagy visszadobódik az űrbe. Ezért nem számítottak arra, hogy ilyen törékeny anyag fennmaradhatna a holdfelszínen.
A kutatás részletei: hogyan találták meg?
A kínai Tudományos Akadémia geokémikusai, Jintuan Wang és Zhiming Chen vezetésével egy kutatócsoport több mint 5000 darab Chang’e-6 által gyűjtött mintadarabot vizsgált át alaposan annak érdekében, hogy megtalálják az esetleges becsapódási eredetű anyagokat – még akkor is, ha azok átalakuláson mentek keresztül.
A minta egy kráterben lévő kráterből származik – pontosabban az Apollo-medencéből, amely a hatalmas Déli-sark–Aitken-medencén belül helyezkedik el. Ez utóbbi majdnem egynegyedét lefedi a holdfelszínnek, így ideális helyszín az ősi becsapódási törmelékek gyűjtésére.
Az olivin szerepe és elemzése
A kutatók elsősorban olivint kerestek – ez egy magnézium-vas szilikát ásvány, amely vulkanikus kőzetekben, becsapódási olvadékokban és meteoritokban egyaránt gyakori. Több olivint tartalmazó töredéket (klasztot) választottak ki, amelyeket aztán políroztak és vizsgáltak pásztázó elektronmikroszkóppal (SEM), elektron-probás mikroanalízissel és másodlagos ion tömegspektrometriával (SIMS).
Ezek közül hét klaszt bizonyult kémiailag teljesen megegyezőnek az Ivuna-típusú CI kondrit olivinjével. A vizsgálatok kimutatták, hogy ezeknek porfirikus szerkezetük van – vagyis olivin kristályok üvegszerű mátrixba ágyazódnak –, ami egy gyorsan lehűlt becsapódási olvadékra utal.
Kémiai és izotópvizsgálatok meglepetése
A valódi meglepetést azonban a kémiai és izotóp analízisek hozták. A kutatók vas-mangán arányt, nikkel-oxidot, króm-oxidot, valamint oxigén- és szilíciumizotóp arányokat vizsgáltak – ezek mind ismert értékeket mutatnak holdi és földi olivin esetében.
A hét klaszt arányai azonban nem egyeztek sem holdi, sem földi eredettel. Ehelyett teljes mértékben összhangban voltak egy CI kondrit aszteroida eredetével: olyan égitesttel, amely becsapódott a Holdba, megolvadt és gyorsan lehűlt, megőrizve eredeti kémiai összetételét több milliárd évre.
Jelentőség és következmények
Ez az első közvetlen fizikai bizonyíték arra vonatkozóan, hogy CI kondrit típusú meteoritok bombázták a Holdat a Naprendszer korai időszakában. Egyben ez az első bizonyíték arra is, hogy ennek az ősi becsapódásnak apró töredékei fennmaradhattak napjainkig.
Érdekességként megjegyzendő, hogy a Hold környezete talán még alkalmasabb is ezen anyagok megőrzésére, mint a Földé: az elemzések szerint akár 30%-át is kitehetik ezek a CI kondritok a holdi meteoritgyűjteménynek.
CI kondritok szerepe az élet kialakulásában
A tudósok régóta feltételezik, hogy ezek az anyagok fontos szerepet játszhattak abban, hogy vízhez és illékony anyagokhoz juttassák el korai Földet és Holdat. A Hold túlsó oldaláról származó hét apró porszem ezt az elképzelést erősíti.
A jövőbeli holdmintavisszahozó küldetések további lehetőséget adnak majd ennek alaposabb vizsgálatára.
Kutatói konklúzió
„Tekintettel arra, hogy milyen ritkák a CI kondritok a földi meteoritgyűjteményben, integrált módszertanunk értékes eszköz lehet más holdi vagy akár más visszahozott minták exogén anyagainak azonosítására és ezzel együtt újraértékelhetjük ezen kondrit típusok arányát belső Naprendszerünkben.”
A felfedezés részletes eredményeit bemutató tanulmányt a Proceedings of the National Academy of Sciences tudományos folyóirat publikálta.
Forrás: https://www.sciencealert.com/china-brought-something-unexpected-back-from-the-far-side-of-the-moon