"Ne tako davno, pisao sam o Marsovoj dihotomiji kao jednoj od najvećih zagonetki Sunčevog sustava, i kako smo se pomoću marsotresa približili rješenju. Ovih dana, dok je posada Artemisa II kružila oko Mjeseca, četvero astronauta gledalo je daleku stranu, koju nijedno ljudsko biće nije vidjelo vlastitim očima od misija Apollo", započeo je tako svoju objavu o čudnoj dihotomiji Mjeseca naš geofizičar Hrvoje Tkalčić.
Tu stranu, kaže, nikad ne vidimo sa Zemlje jer je Mjesec plimno “zaključan” i uvijek pokazuje isto lice, zarobljen u savršenoj plesnoj koreografiji sa Zemljom, koja traje više od četiri milijarde godina. "Daleku stranu prvi put smo fotografirali tek 1959. godine, kada je sovjetska sonda Luna 3 obletjela Mjesec i poslala prve, mutne snimke natrag na Zemlju. Bile su tehnički skromne po današnjim standardima, ali dovoljno jasne da odmah otkriju nešto što nitko nije očekivao: daleka strana izgleda potpuno drukčije od bliže, i to ne samo u detaljima na površini", podsjeća znanstvenik.
Ta različitost u planetarnim znanostima ima svoje ime, objašnjava, lunarna dihotomija. Bliska strana Mjeseca, nastavlja, ona na koju smo naučeni iz djetinjstva, s tamnim mrljama koje tvore lice čovjeka ili zeca ovisno o tome koliko mašte imate, prilično je ravna i prekrivena velikim tamnim područjima koja planetarni znanstvenici zovu maria, iliti mora. "Naravno, nisu to mora s vodom, nego nekadašnji oceani lave koji su su prije tri do četiri milijarde godina probili kroz koru Mjeseca i našli put do površine, ispunili goleme udarne bazene i skrutnuli se u tamni bazalt koji danas reflektira tek mali dio sunčeve svjetlosti. Daleka strana ne izgleda ovako. Tamo nema skoro ničega od toga, samo planine, krateri, te svijetla i hrapava kora koja izgleda kao da pripada nekom posve drugom nebeskom tijelu. Razlika je toliko izrazita da se znanstvenici koji su je prvi ugledali na Luninim snimkama nisu mogli dogovoriti ni oko toga je li u pitanju slučajnost ili neki dublji uzrok", piše Tkalčić.
Podaci NASA-ine misije GRAIL, kaže, koja je 2012. kartirala gravitacijsko polje Mjeseca s iznimnom preciznošću, dali su konačan odgovor na jedno pitanje: kora daleke strane deblja je za nekih 10 do 15 kilometara od one na bliskoj strani, a negdje i više, i ta razlika nije slučajnost nego odraz drugačije geološke povijesti dviju hemisfera, napominje geofizičar.
"No novija analiza tih istih GRAIL podataka otkrila je simulacijom dinamike unutrašnjosti Mjeseca još nešto, a to je da dihotomija ne staje na kori. Plašt bliske strane topliji je od plašta daleke strane za 100 do 200 stupnjeva Celzijusa, i to još danas, četiri milijarde godina nakon nastanka Mjeseca, kao da jedna hemisfera nosi uspomenu na nešto što se dogodilo davno na početku. Kako je do toga došlo i zašto dvije strane istog tijela imaju tako različitu povijest, na to planetarna znanost još nema definitivan odgovor, ali postoji nekoliko hipoteza, svaka uvjerljiva na svoj način, s problemima koji je sprječavaju da postane konačno prihvaćena istina, tj. teorija", objašnjava.
Prva i možda najintuitivnija hipoteza, nastavlja, govori o “plimnom” zagrijavanju. Mladi Mjesec bio je puno bliže Zemlji nego danas, možda samo nekoliko Zemljinih polumjera, i Zemljina gravitacija ga je snažno i nejednoliko deformirala, baš kao što Jupiterova gravitacija danas deformira Io i čini ga vulkanski najaktivnijim tijelom u Sunčevom sustavu. "Ta stalna deformacija i opuštanje proizvode toplinu. Budući da je Mjesec bio plimno zaključan već od samog početka i uvijek okrenuti istim licem prema Zemlji, bliska strana primala je nešto više te topline nego daleka, a simulacije pokazuju da je ta razlika mogla biti 10 do 20%. Dovoljno, možda, da uspori kristalizaciju magmatskog oceana na bliskoj strani, ostavi je dulje rastopljenom i time stvori uvjete za tanji sloj kore i kasniji opsežan vulkanizam koji je obojio blisku stranu tamnim morima", piše Tkalčić.
No problemi s ovom hipotezom su, naglašava, ozbiljni i ne daju se lako zanemariti. Razlika od 10 do 20% u toplinskom toku teško može sama po sebi generirati gotovo dvostruku razliku u debljini kore, a vremenski prozor u kojemu je plimno zagrijavanje moglo biti relevantno bio je kratak jer se Mjesec brzo udaljavao od Zemlje i s udaljenošću taj efekt eksponencijalno slabi, ističe.
"Druga hipoteza je dramatičnija i u jednom trenutku izgledala je kao elegantno rješenje svih problema odjednom. Polazi od toga da isti udar koji je stvorio Mjesec, sudar proto Zemlje s planetezimalom veličine Marsa, nije stvorio samo jedan Mjesec nego dva. Manji pratilac, oko jedne tridesetine mase Mjeseca, zarobio se privremeno u gravitacijski stabilnoj točki na Mjesečevoj orbiti i tamo mirno kružio možda desecima milijuna godina, kao tihi suputnik. A onda je, destabiliziran postupnim perturbacijama, krenuo prema Mjesecu i udario ga, ali ne spektakularno kao komet ili asteroid koji eksplodira pri udaru.
Udar je bio izuzetno spor, brzinom manjom od tri kilometra u sekundi, što je sporije od brzine seizmičkih valova u stijenama, pa nije nastao krater nego nešto sasvim drugo. Materijal se jednostavno prelio na jednu stranu i nagomilao kao debeli sloj čvrste stijene, tvoreći visoravni daleke strane koje vidimo i danas. Istovremeno, tlak udara odgurnuo je kemijski zaostali materijal magmatskog oceana, tzv. KREEP, bogat radioaktivnim elementima, prema bliskoj strani, što bi objasnilo zašto je upravo tamo skoncentriran taj radioaktivni materijal. On je kao peć grijao blisku stranu milijardama godina i omogućio opsežan vulkanizam. Hipoteza je elegantna jer jednim potezom objašnjava debljinu kore daleke strane, koncentraciju vulkanizma na bliskoj strani i asimetričnu distribuciju radioaktivnih elemenata, sve odjednom i iz jednog uzroka", objašnjava znanstvenik.
FOTO Prizori koji su obišli svijet: Ovako je izgledala povijesna misija oko Mjeseca
A onda je 2024., kaže, stigla kineska misija Chang'e-6 s prvim uzorcima ikad donesenima s daleke strane Mjeseca. "U tim uzorcima, u kamenčićima koje su robotske ruke skupile s daleke strane, pronašli su KREEP bazalte, upravo onaj radioaktivni materijal koji je prema hipotezi trebao biti gurnut prema bliskoj strani i tamo ostati zauvijek. Nisu to bili mladi bazalti nego najstariji poznati KREEP bazalti uopće, stari 4.2 milijarde godina. Oni mirno leže na dalekoj strani, ne znajući za hipotezu koja tvrdi da ih tamo ne bi trebalo biti. No na kraju, hipoteza nije odbijena, jer pokušaji da se taj nalaz objasni drugim procesima postoje, iako zvuče pomalo kao naknadno spašavanje elegantne ideje koja se suočila s neugodnom činjenicom", ističe.
Treća hipoteza, piše dalje geofizičar, stavlja naglasak na samu distribuciju radioaktivnih elemenata kao primarni motor koji je održavao termičku razliku između hemisfera kroz cijelu geološku povijest Mjeseca. "Procellarum KREEP Terrane, geološka provincija koja zauzima samo 16% lunarne površine ali sadrži oko 40% svih radioaktivnih elemenata Mjeseca, funkcionirala je kao unutarnja peć koja je grijala blisku stranu milijardama godina, dugo nakon što su sve ostale sile prestale djelovati. Opažanje koje podržava ovu hipotezu je današnja termalna anomalija u plaštu, izmjerena GRAIL podacima. No hipoteza ima jednu temeljnu slabost. Ne objašnjava zašto je KREEP uopće završio samo na bliskoj strani. Ona dobro opisuje što se događalo kroz geološku povijest, ali ne i zašto je sve počelo asimetrično", napominje.
Četvrta hipoteza predlaže veliki udar direktno na bliskoj strani, ne drugi Mjesec nego jedno veće tijelo koje je formiralo hipotetski Procellarum bazen promjera oko 3000 kilometara i time rastalilo i stanjilo koru bliske strane te stvorilo uvjete u kojima se KREEP nakupio kao posljedica udara, kaže Tkalčić. "Numeričko modeliranje pokazuje da je scenarij fizikalno moguć i da reproducira opaženu asimetriju u debljini kore i topografiji, ali problem ostaje isti kao i kod ostalih: nema jednoznačnog geološkog dokaza da je taj bazen zaista nastao udarom jer nema jasnih prstenastih struktura, i bez tog dokaza hipoteza lebdi između moguće i one koju je nemoguće testirati.
Ono što sve četiri hipoteze imaju zajedničko jest to da su djelomično uvjerljive i da nijedna nije dovoljna sama po sebi. Odgovor je vjerojatno kombinacija više procesa: plimno zagrijavanje kao okidač u najranijoj fazi, možda udar koji je preoblikovao jednu hemisferu, i KREEP koji je potom preuzeo ulogu i održao termičku razliku milijardama godina kao žar koji tinja. Chang'e-6 uzorci dali su nam nov i neočekivan podatak koji se ne uklapa uredno ni u jednu od postojećih priča, što je znak da nešto još nismo razumjeli. Buduće misije i seizmografi koji će jednog dana proučiti unutrašnjost Mjeseca s daleke strane dat će nam alate da razlučimo što se zapravo dogodilo na početku, dok je Mjesec bio mlad i dok još nije bilo jasno koje će lice pokazivati svijetu", piše.
Otvori KEKS Pay
Napravljen je deblji s one strane s koje će primati udarce nebeskih tijela koji idu prema Zemlji. A s ove strane je zanimljiviji čisto radi poezije, slikara i djece