Tajemnicze kaniony Księżyca: Ślady kosmicznej katastrofy
W pobliżu południowego bieguna Księżyca znajduje się monumentalny krater uderzeniowy, który powstał w wyniku kolizji z asteroidą podróżującą z prędkością ponad jednego kilometra na sekundę. Siła zderzenia była porównywalna do wybuchu 130 razy silniejszego niż całkowity arsenał nuklearny ludzkości. Najnowsze badania sugerują, że dwa niezwykle wąskie i proste kaniony, które rozciągają się od jego centrum, powstały w mniej niż dziesięć minut w wyniku wtórnych uderzeń wyrzuconych odłamków.
Odkrywanie krateru Schrödingera
Przez ostatnie 15 lat badaniom nad 312-kilometrowym kraterem Schrödingera poświęcał się David Kring z Lunar and Planetary Institute w Houston. Początkowo jego prace miały na celu analizę potencjalnych miejsc lądowania dla anulowanego w 2009 roku programu NASA Constellation, który planował powrót człowieka na Księżyc. Jednak to właśnie kaniony rozchodzące się od krateru szczególnie przykuły jego uwagę.
„Są one w pewnym sensie ukryte i tajemnicze, ponieważ leżą po niewidocznej z Ziemi stronie Księżyca” – mówi Kring. „Właśnie dlatego są często pomijane.”
Aby lepiej zrozumieć ten niezwykły krajobraz, Kring i jego zespół stworzyli modele komputerowe, analizujące pochodzenie dwóch kanionów rozciągających się na północ od krateru. Pierwszy z nich to Vallis Schrödinger o długości 270 kilometrów i głębokości 2,7 km, natomiast drugi – Vallis Planck, liczący 280 kilometrów długości i 3,5 km głębokości. Dla porównania, Wielki Kanion w Arizonie ma 446 kilometrów długości, jednak jego maksymalna głębokość to zaledwie 1,9 km.
Powstanie w mgnieniu oka
Podczas gdy Wielki Kanion formował się przez miliony lat pod wpływem erozji wodnej, kaniony księżycowe to proste, głębokie rysy powstałe w wyniku potężnych sił uderzeniowych w ciągu zaledwie kilku minut. Kring wyjaśnia, że kolizja asteroidy nie tylko rozrzuciła pył i skały na całą powierzchnię Księżyca, ale także wyrzuciła część szczątków w przestrzeń kosmiczną, a nawet mogła je skierować w stronę Ziemi.
Naukowcy sugerują, że fala uderzeniowa mogła przesunąć odłamki po powierzchni Księżyca tak szybko, że doprowadziły one do powstania nowych kraterów poza głównym miejscem impaktu. Ich nietypowo wąski i prosty kształt może być wynikiem specyficznych cech regolitu – luźnej warstwy gruzu skalnego pokrywającej Księżyc.
Przy pomocy symulacji komputerowych badacze obliczyli, że zderzenie miało miejsce około 3,81 miliarda lat temu i spowodowało odpowiednie warunki do stworzenia tych charakterystycznych form geologicznych.
„Mamy do czynienia z fragmentami skał uderzającymi w powierzchnię z prędkością jednego lub nawet dwóch kilometrów na sekundę. Skutki są katastrofalne” – tłumaczy Kring. „Wiedzieliśmy, że impakt Schrödingera spowodował powstanie tych kanionów, ale nie rozumieliśmy jeszcze dokładnie procesu ich formowania.”
Implikacje dla przyszłych misji kosmicznych
Zdobyta wiedza ma kluczowe znaczenie dla przyszłych misji NASA, takich jak Artemis III, której celem jest lądowanie astronautów w rejonie południowego bieguna Księżyca. Według Kringa wyrzuty regolitu po uderzeniu w rejonie Schrödingera nie będą wystarczająco głębokie, aby znacząco utrudnić prowadzenie eksperymentów geologicznych. Gdyby jednak misja planowała lądowanie na północ od tego miejsca, warstwa nagromadzonego materiału mogłaby być na tyle głęboka, że skutecznie zasłoniłaby starsze formacje skalne, utrudniając badania.
Potrzeba dalszych badań
Mark Burchell z University of Kent w Wielkiej Brytanii uważa, że obecne badania dotyczące powstania tych struktur są niezwykle obiecujące, jednak ostateczny dowód można by uzyskać jedynie poprzez bezpośrednie pobranie próbek skał z kanionów.
„Najlepszym dowodem byłoby sprowadzenie na Ziemię fragmentów skał, które mogłyby dostarczyć nam dowodów na historię uderzeń” – mówi Burchell. „Można by przeciąć takie próbki i sprawdzić, czy znajdziemy ziarna mineralne zmienione przez siłę uderzeniową.”
Odkrycia te wskazują na to, jak dynamicznym i gwałtownym procesem było kształtowanie się powierzchni Księżyca. Pomimo miliardów lat ewolucji, ślady dawnych kolizji nadal zachwycają i dostarczają cennych informacji o przeszłości naszego naturalnego satelity.
