Un studiu condus de cercetători de la Universitatea din Nanjing arată că asimetria dintre fața văzută și fața ascunsă a Lunii a fost provocată de curenți masivi de magmă, declanșați după ce satelitul Pământului a intrat în blocaj mareic. Analiza se bazează pe probele aduse în 2024 de misiunea chineză Chang'e-6, primele colectate vreodată de pe fața ascunsă a Lunii, și a fost publicată în revista National Science Review.
O dualitate observată de peste șase decenii
Diferența dintre cele două emisfere ale Lunii a fost vizibilă încă din 1959, când sonda sovietică Luna 3 a transmis primele imagini ale feței ascunse. Fața vizibilă de pe Pământ este acoperită de câmpii vulcanice întunecate, numite mări lunare, bogate în potasiu, pământuri rare și fosfor - elemente cunoscute sub acronimul KREEP. Fața ascunsă, în schimb, este dominată de regiuni muntoase vechi, are o scoarță mult mai groasă și păstrează foarte puține urme de activitate vulcanică.
De-a lungul timpului, cercetătorii au propus mai multe explicații pentru acest contrast - de la un impact gigantic, la o convecție asimetrică în oceanul de magmă care ar fi acoperit inițial toată Luna, până la o creștere inegală a scoarței - fără ca vreuna să fi fost confirmată definitiv. O parte dintre aceste ipoteze pornesc chiar de la teoria formării Lunii în urma unei coliziuni dintre Pământ și corpul ceresc ipotetic Theia.
Ce a adus în plus misiunea Chang'e-6
Lansată pe 3 mai 2024, misiunea Chang'e-6 a adus pe Pământ aproximativ 1.935 de grame de material din bazinul South Pole-Aitken, aflat pe fața ascunsă a Lunii - o premieră absolută, până atunci toate probele lunare provenind exclusiv de pe fața vizibilă, prin misiunile Apollo și Chang'e-5.
Echipa condusă de profesorul Hejiu Hui a analizat compoziția chimică a rocilor anortozitice, a celor din așa-numita serie cu magneziu și a bazaltelor mariene aduse de Chang'e-6, apoi a comparat rezultatele cu probele de pe fața vizibilă, colectate anterior de misiunile americane și de Chang'e-5.
Manta asemănătoare, scoarță puternic diferită
Rezultatele arată că mantaua lunară are o compoziție similară sub ambele emisfere: bazaltele aduse de Chang'e-6 provin dintr-o sursă de manta asemănătoare celei identificate în bazaltele sărace în titan din probele Apollo, iar rocile din seria cu magneziu au valori comparabile ale raportului magneziu-fier. Cu alte cuvinte, straturile de manta formate în urma răcirii oceanului de magmă lunară nu păstrează o diferență majoră de compoziție între cele două fețe.
Scoarța spune însă o cu totul altă poveste. Rocile anortozitice de pe fața ascunsă sunt mai bogate în magneziu decât cele aduse de misiunile Apollo, iar rocile din seria cu magneziu conțin concentrații mult mai reduse de elemente rare și un raport toriu-samariu mai mic. Aceste diferențe sugerează fie că magmatismul de pe fața ascunsă s-a dezvoltat independent de stratul bogat în KREEP, fie că acest strat a fost distribuit inegal între cele două emisfere.
Convecția termică laterală, mecanismul propus
Pornind de la aceste comparații, echipa a construit un model geodinamic al oceanului de magmă lunară. Înainte ca Luna să ajungă în blocaj mareic - starea în care aceeași față este orientată permanent spre Pământ - magma primordială s-ar fi răcit relativ simetric pe ambele emisfere, formând primele straturi de manta și o scoarță anortozitică incipientă.
Odată stabilit blocajul mareic, apropierea mult mai mare dintre Pământ și Lună din acea perioadă ar fi generat o încălzire mareică mai puternică pe fața vizibilă. Diferența de temperatură dintre cele două emisfere ar fi declanșat o convecție termică laterală de amploare în interiorul oceanului de magmă, care a împins rocile bogate în magneziu, deja formate, dinspre fața vizibilă către fața ascunsă - construind astfel, în timp, o scoarță mai groasă și mai magneziană acolo. În paralel, lichidele reziduale bogate în elemente KREEP au fost împinse spre fața vizibilă, lăsând pe fața ascunsă doar straturi subțiri de acumulări târzii.
O enigmă veche, parțial elucidată
Autorii subliniază că modelul propus leagă, pentru prima dată în mod coerent, o manta relativ omogenă de o scoarță puternic asimetrică, oferind o explicație plauzibilă pentru modul în care cele două emisfere ale Lunii au evoluat atât de diferit încă din primele sale etape de existență. Cercetarea a fost finanțată de Fundația Națională de Științe Naturale a Chinei și vine în completarea altor studii publicate în ultimii ani pe baza acelorași probe, inclusiv a celui care a confirmat existența unui ocean de magmă ce a acoperit inițial întreaga suprafață a Lunii.
Explorarea fizică și digitală a Lunii continuă în paralel cu analizele de laborator: cercetătorii americani au anunțat recent și un model bazat pe inteligență artificială menit să accelereze studiul datelor lunare existente. China promite, la rândul ei, misiuni suplimentare pentru extragerea de probe din regiuni încă neexplorate ale feței ascunse - pași care ar putea testa direct predicțiile modelului de convecție magmatică propus acum.
