Deși o privim în fiecare noapte, fața vizibilă a Lunii, acoperită de mări întunecate de bazalt, ascunde o asimetrie bizară față de fața ascunsă, dominată aproape exclusiv de cratere și relief accidentat.
Echipajul misiunii Artemis i-a oferit președintelui Trump o scurtă explicație pe această temă, dar, la fel ca majoritatea lucrurilor din spațiu, realitatea este un pic mai complexă. Când președintele a întrebat echipajul Artemis II dacă au observat o „mare diferență între partea îndepărtată și cea apropiată… o diferență de aspect, o diferență de senzație”, membrul echipajului Jeremey Hansen a oferit următorul răspuns:
„Atracția gravitațională a Pământului a avut un efect profund asupra părții apropiate a Lunii, modificând toate acele mări lunare întunecate, acele pete întunecate pe care le vedeți pe Lună de pe Pământ. Pe partea îndepărtată este foarte diferit. Deși vedeți câteva pete mici din acele mări lunare și cratere adânci, acestea lipsesc cu desăvârșire pe partea aceea, așa că este cu adevărat interesant.”
Dezlegarea acestui mister geologic nu este doar o simplă curiozitate astronomică, ci o piesă esențială pentru cartografierea resurselor necesare viitoarelor baze lunare permanente.
Totuși, Jeremy Hansen nu a intrat în detaliile mecanismului prin care gravitația Pământului a produs efectiv această discrepanță. Probabil și pentru că acesta este un aspect asupra căruia oamenii de știință încă nu sunt complet siguri. De fapt, afirmația lui Hansen îl plasează direct într-una dintre taberele unei dezbateri științifice destul de aprinse.
De ce are Luna o față ascunsă? Fenomenul de rotație sincronă
Înainte de a înțelege diferențele de relief, este important de menționat de ce ne confruntăm cu această limitare vizuală. Din cauza atracției gravitaționale a Pământului, rotația Lunii în jurul propriei axe a fost încetinită în timp, ajungând să fie perfect sincronizată cu orbita sa în jurul planetei noastre. Din acest motiv, vedem mereu aceeași emisferă.
Istoria fascinantă a dihotomiei lunare
Nu îți trebuie un echipament sofisticat pentru a observa că Luna este acoperită de pete întunecate. Chiar și printr-un telescop mic, similar cu cel cu care Galileo Galilei a privit pentru prima dată cerul, acestea se dezvăluie ca regiuni distincte, mai plane și cu mult mai puține cratere decât restul suprafeței. Mai mulți astronomi din secolul al XVII-lea au ajuns independent la concluzia de a le numi „mări” (mare în latină), deși chiar și pe atunci se știa că este puțin probabil ca acestea să conțină apă.
Însă misiunile care au orbitat Luna sau au făcut o buclă în spatele ei – așa cum a făcut Artemis II – au scos la iveală ceva complet neașteptat: aceste mări lipsesc aproape cu desăvârșire pe fața îndepărtată (deși este adesea numită popular „partea întunecată”, fața ascunsă primește de fapt la fel de multă lumină solară pe parcursul unui ciclu lunar de 29,5 zile, fiind pur și simplu invizibilă de pe Terra). Mai exact, peste 30% din fața pe care o vedem de pe Pământ este acoperită de mări, în timp ce pe cealaltă emisferă proporția este de doar 1%. Pentru a explica această dihotomie bizară, trebuia mai întâi să știm ce a cauzat, de fapt, apariția mărilor lunare.
Primele două aselenizări din programul Apollo au avut loc amândouă tocmai pe aceste mări, deoarece suprafața lor relativ netedă oferea o siguranță mai mare la aterizare. În consecință, primele roci lunare au putut confirma că mările sunt compuse în principal din bazalt, fiind asemănătoare cu provinciile de pe Pământ produse de erupții vulcanice. Misiunile ulterioare s-au aventurat spre zonele înalte – fie aselenizând acolo, fie călătorind de la marginea unei mări – și au descoperit că rocile din acele regiuni erau în mare parte roci plutonice mafice, adică acelea în care magma s-a solidificat adânc în scoarță.
Misiunile Apollo au aterizat în 6 locuri distincte de pe fața vizibilă a Lunii și, în unele cazuri, au parcurs distanțe destul de mari pentru a colecta probe. Această diversitate a fost extinsă de probele mici provenite de la cele trei misiuni fără echipaj ale Rusiei. În schimb, comunitatea științifică dispune astăzi doar de cele 1,9 kg ale misiunii Chang’e 6 pentru a reprezenta fața ascunsă, iar analiza acestora este încă la început. În consecință, cunoștințele noastre despre compoziția sa se limitează în mare parte la ceea ce sateliții orbitali pot detecta prin magnetism, spectroscopie și măsurători gravitaționale.
Ce se ascunde în spatele răspunsului lui Hansen?
Recent, Laboratorul NASA pentru Recuperarea Gravitației și Interiorul Lunii (GRAIL) a prezentat dovezi care sugerează că diferențele dintre cele două fețe se extind mult sub suprafață.
„Studiul nostru arată că interiorul Lunii nu este uniform: fața orientată spre Pământ (fața vizibilă) este mai caldă și mai activă geologic în adâncuri decât fața ascunsă. Această diferență este legată de istoria vulcanică a Lunii și explică de ce cele două fețe arată atât de diferit”, a declarat anul trecut autorul principal, dr. Ryan Park de la JPL.
Park și colegii săi au concluzionat că mantaua feței apropiate este cu 2-3% mai moale decât cea a feței îndepărtate. Acest lucru presupune fie o compoziție drastic diferită, fie o temperatură cu 100-200 °C mai ridicată.
Cu siguranță, nu obții acest tip de diferență termică dintr-o simplă expunere la lumina Pământului la suprafață. Este adevărat că forțele de maree masive pe care Jupiter le aplică asupra părților apropiate ale unor luni interioare ale sale pot genera căldură suplimentară semnificativă, dar atracția gravitațională a Pământului este, probabil, prea mică pentru un efect direct major. În schimb, Park și colegii săi observă că există mult mai mult toriu și titan în scoarța părții apropiate.
Dacă acest lucru reflectă un dezechilibru similar la adâncime, radioactivitatea toriului ar putea explica diferența de temperatură.
Chiar înainte de această lucrare, unele modele de dezvoltare lunară sugerau că, acum 3-4 miliarde de ani, mantaua Lunii era parțial topită. Câmpul gravitațional mai puternic de pe partea apropiată ar fi determinat unele elemente, inclusiv toriul, să migreze spre Pământ, indicau modelele, creând astfel diferența termică.
Dacă acest lucru este adevărat, căldura suplimentară radioactivă ar fi susținut activitatea vulcanică mult mai mult timp pe partea vizibilă, permițând vulcanilor să formeze mările după ce bombardamentul timpuriu al Sistemului Solar interior se potolise. Cu mai puțini asteroizi care să spargă suprafața, aceste planuri de bazalt ulterioare ar fi putut supraviețui intacte pentru a deveni „mările” de astăzi, după ce activitatea anterioară similară de pe partea îndepărtată fusese deja în mare parte ștearsă.
Echipa lui Park consideră chiar că este posibil ca și astăzi să se producă magmă la 800-1.250 km sub partea vizibilă – ceea ce ar putea explica dovezile existenței perlelor vulcanice tinere și ar contribui la diferențele gravitaționale pe care le-au detectat.
Deși dovezile prezentate de echipa lui Park sunt impresionante, la mai puțin de un an de la publicarea lor este probabil prea devreme pentru a spune dacă acestea se vor dovedi a fi răspunsul final. Este posibil ca gravitația Pământului să fi influențat dinamica internă a Lunii în cu totul alte moduri. Alternativ, motivul diferenței ar putea sta complet în altă parte.
Ipoteze alternative: bazinul SPA și coliziunile masive
Un element central al răspunsului oferit de Hansen este că fața vizibilă arată diferit pentru că este fața vizibilă – adică faptul că este orientată spre Pământ a schimbat-o. Cu toate acestea, nu toată lumea acceptă acest postulat.
O explicație timpurie oferită pentru această diferență a propus că, pentru o mare parte a existenței sale, Luna ar fi fost rotită cu 90 de grade față de orientarea sa actuală. În acest scenariu, ceea ce este acum partea îndepărtată a fost odată „emisfera principală” pe măsură ce Luna își parcurgea orbita. Acest lucru, se argumenta, însemna că se ciocnea frontal cu asteroizii, în loc să fie lovită din spate, producând viteze relative mai mari și, prin urmare, impacturi mult mai puternice. Acest mecanism ar explica de ce partea îndepărtată este mai puternic craterizată. În cele din urmă, însă, s-a recunoscut că această explicație de fizică orbitală crea mai multe probleme decât rezolva.
Cu toate acestea, ideea că diferențele dramatice dintre cele două fețe țin mai mult de istorie violentă decât de relația cu Pământul nu a dispărut. Alte ipoteze includ faptul că Luna ar fi produsul fuziunii a două luni inițiale mai mici, sau că ar fi fost lovită de o planetă pitică. În orice caz, un astfel de eveniment cataclismic ar fi putut produce un corp care arată destul de diferit pe o parte față de cealaltă. Din această perspectivă, s-ar putea să fie doar o întâmplare că noi am ajuns să privim chiar spre partea cu mările.
O analiză a rocilor colectate de misiunea Chang’e 6, publicată anul acesta, susține exact această opinie. Ea atribuie diferențele dintre cele două părți impactului colosal care a format unul dintre cele mai mari cratere din Sistemul Solar, cu o lățime uluitoare de aproape 2.500 km.
Cunoscut sub numele de Bazinul Aitken de la Polul Sud (SPA), acest crater enorm este motivul pentru care națiunile lumii se întrec astăzi să ajungă la polul sud lunar, mai degrabă decât la cel nordic. Prezența zonelor joase și profund umbrite de acolo înseamnă că gheața provenită din impacturile cometare ulterioare ar fi putut să nu fie niciodată expusă la lumina soarelui și ar fi putut supraviețui, făcând mult mai ușoară înființarea unei baze lunare. Numele său ar putea sugera că bazinul este centrat în apropierea Polului Sud și, prin urmare, ar fi trebuit să afecteze fiecare parte în mod egal. În schimb, polul se află lângă o margine a sa, în timp ce craterul Aitken de pe partea îndepărtată îi marchează limita nordică.
Susținătorii explicației privind Bazinul Polului Sud-Aitken consideră că acest impact a încălzit interiorul lunar și a redistribuit materialele în interiorul Lunii.
„Dichotomia dintre fața vizibilă și fața ascunsă, precum vulcanismul și grosimea crustei, este probabil legată de impactul care a format Bazinul Polului Sud-Aitken (SPA)”, au scris autorii acelui studiu.
În cele din urmă, dacă astronautul Jeremy Hansen ar fi explicat toate acestea, totuși, nu suntem deloc siguri că publicul ar fi continuat să asculte.
Fie că asimetria dintre cele două fețe a fost dictată de atracția terestră sau de impacturi colosale, analiza rocilor de pe fața ascunsă rămâne următorul pas critic. Doar așa putem scrie istoria completă a satelitului nostru natural, în pragul unei noi ere de explorare.
