Како Аполон месечеве стене откривају епску историју космоса

مسئلن کي ختم ڪرڻ جي لاء اسان جو اوزار آزمايو

Лунарни узорци су временска капсула. Научници кажу да би требало да се вратимо по још.

Логотип Хигхлигхт би Вок

У блиставој белој соби у Лабораторији за поморско истраживање у Вашингтону, лежи прозирна пластична шкриња испуњена комадићима неба. Унутра су метеорити пронађени из антарктичког леда и зрна материјала за које се верује да су претходили формирању нашег Сунчевог система. Ово су блага, која помажу нама људима да разумемо своје место међу звездама.

Из сандука, геолог Кејт Берџес вади још једно благо: малу тефлонску бочицу, двоструко умотану у тефлонске кесе. Садржи тло са Месеца, које су сакупили астронаути Апола 17 1972. године.

Геолог Кејт Берџес стоји близу електронског микроскопа који може да разреши слике на скали атома.

Бриан Ресницк/Вок
Количина лунарне прљавштине у овој бочици је мала. Али његова научна вредност је огромна.

Количина лунарног тла у овој бочици је мала. Али његова научна вредност је огромна.

Бриан Ресницк/Вок

Веома дуго је то тло неометано лежало на Месецу, изложено само огромном зрачењу свемира. Када Бургесс провири у узорак електронским микроскопом толико моћним да може да види све до скале атома, она тражи доказе о томе како је излагање том зрачењу променило боју тла. Ово звучи као наука о малим цевима. Али то је у служби велике, чак и лепе идеје.

Бургесс ради на томе да месечеве стене постане референтни водич за већи космос. Она истражује колико боје тла потиче од његовог састава (од чега је направљено), а колико од свемирских временских услова. Она каже да ће откривање тога помоћи да се идентификује састав објеката - попут астероида - уочених телескопима.

На овај начин, лунарни узорци су веза између нас и неба, помажући нам да их дубље сагледамо и разумемо шта налазимо. За планетарне научнике истраживање лунарних узорака је непроцењиво. За разлику од Земље, Месец се није много променио откако је формиран. То га чини временском капсулом, Књигом постања за геолошки настројене.

Другим речима: Месец каменује.

Научници још увек проучавају лунарне узорке са слетања Аполо на Месец. Али сада постоји обновљено интересовање за слање људи назад на Месец по још.

Председник Трамп жели да они тамо стигну до 2024. ( Видећемо О томе то .) А планетарни научници се слине над шансом да проучавају стене са јужног пола Месеца и оне стране Месеца која никада није окренута према Земљи. Да ли је повратак на Лунар вредан трошкова, у овом тренутку је дискутабилно. Али планетарни научници са којима сам разговарао рекли су барем да ће то довести до важних научних добитака.

То је зато што месец љуља ми причамо невероватну причу о нашем месту у универзуму. Што више можемо да прикупимо, више ћемо научити.

Зашто је Месец толико важан за планетарну науку

Слетање на Месец — од којих се друго, Аполо 12, догодило пре 50 година ове недеље — односило се на много ствари: победити Совјете у свемирској трци, инжењерску загонетку слања људи на површину Месеца, изазов за добробит изазова. Али они су били и о геологији. Током шест слетања на Месец, астронаути су донели назад 842 фунте лунарних стена, шљунка и земље.

Није претеривање рећи да су те стене промениле наше разумевање нашег Сунчевог система и преписале његову историју. Пре Аполона, заиста нисмо знали како је Месец настао, каже Јулиане Гросс , планетарни научник са Универзитета Рутгерс.

Учити геологију значи проучавати историју. Али Земља непрестано брише свој стари геолошки запис.

Земља је огромна машина за рециклажу, каже Грос. Имамо ветар, имамо кишу, имамо лед и време, и тако све стене пропадају. Кора наше планете је динамична; наши континенти лебде, крећу се и мењају се. Кроз векове, стене се рециклирају, претапају и реформишу док се континенти ударају један у други.

Месец, с друге стране, не брише своју историју. Осим удара астероида, каже Грос, Месец се није много променио од свог формирања. То га чини временском капсулом, књигом историје нашег Сунчевог система.

У месечевој стени, имате ово мало благо у својим рукама, каже Грос. Док је одрастала, имала је сан да постане астронаут, што је на крају поништила њена подложност болести кретања. Рад са овим стенама, каже она, то је што ближе могу да будем астронаут. Али уместо да истражују свемир, она и њене колеге истражују време.

[Лунарна] кора је у основи архива, каже Грос. А ми треба да научимо како да тумачимо и како да читамо ту архиву. Једна од његових најважнијих лекција је о томе како су Земља и Месец уопште настали.

Месечево камење прича причу о стварању

Слика испод приказује месечеву стену од 4 фунте која је пронађена 1972. из Апола 16. Углавном је направљена од плагиокласа, стене формиране од растопљене магме. Стене попут ове чине већину месечеве коре. И то говори научницима да је Месец имао веома насилан почетак.

НАСА

Око пре 4,5 милијарди година , када је Сунчев систем још био у повојима, то је било много хаотичније место.

Недуго пре тога ( космички речено ), сунце је настало, спајајући атоме водоника из огромне кугле гаса, запаливши ватру која гори до данас. А та млада звезда је и даље била окружена комадићима крхотина који су се згрудали, ударајући један у други, формирајући планете.

Верује се да је отприлике у то време Земљу (или више као Земљину претходницу) погодила друга планета можда величине Марса.

Настала катаклизма спојила је два света заједно, формирајући нашу Земљу. Снага судара избацила је материјал из оба тела, а тај материјал се стопио и формирао наш месец. Рани месец био је прекривен океаном магме, која се таложила и охладила у форму коју данас познајемо.

Хавиер Заррацина / Вок

На овај начин, Земља и Месец су били (братски) близанци.

Али чекај, како да посумњамо у све ово из досадне старе беле стене?

Одговор је некако једноставан. Плагиоклас није много густ; то је врста минерала за коју бисте очекивали да се појави на површини океана магме док се хлади. Када је Месец формиран, плагиоклас се заправо попео на површину Месеца и почео да ствара кору, каже Дарби Диар , виши научник на Институту за планетарне науке који деценијама проучава лунарне узорке.

Хавиер Заррацина / Вок

Научници још увек расправљају о детаљима ове хипотезе. Али изгледа разумно јер су Земља и Месец направљени од сличних основних материјала (што сугерише да су створени од истог изворног материјала) и зато што је тај материјал био истопљен у време када су се формирали (због велике снаге удара).

Али то је само почетак приче о месечевој стени.

Шта нам месечеви кратери могу рећи о историји Сунчевог система

Огроман део архиве месечеве коре су њени кратери. И научници су успели да искористе узорке Апола да прецизно датирају те кратере.

Месец се променио много мање од Земље, али то не значи да се уопште није променио. Астероиди су га ударали изнова и изнова, што је довело до површине избочина коју можемо видети на ноћном небу. Ти кратери причају причу о томе шта се догодило у Сунчевом систему након формирања Земље и Месеца.

Одређивањем старости месечевих кратера, можемо да одредимо старост кратера на другим местима. Што су кратери већи, то су раније направљени (јер су већи комади крхотина били чешћи у прошлости). А сада ... имамо прелепу историју утицаја Сунчевог система, каже Диар. Постоје кратери на другим планетама, као што је Меркур, на пример. Сада знамо старост Меркурових кратера јер имамо референтни скуп информација са Месеца.

Сазнавање колико су стари Месечеви кратери онда води до другог запањујућа хипотеза : да су најудаљеније планете — Јупитер, Сатурн, Уран, Нептун — мењале своје орбите током свог живота.

Кратери показују да је око 600 милиона година након формирања планета, постојао период јаког бомбардовања, што значи да је Месец био погођен великим бројем астероида. Ово је било чудно. Бесни темпо судара астероида би се до тада требао смирити.

Дакле, шта објашњава утицаје током овог времена? Једна могућа идеја је да ако би се те велике планете гасовитих џинова помериле ближе Сунцу, а затим даље, оне би пореметиле астероиде и бацале би астероиде около, стварајући сударе, каже Грос.

Научници још увек нису сигурни да ли је то случај. Али без месечевог камења, они можда уопште не би разматрали случај.

Зашто научници желе више лунарних узорака

Научили смо тону из мање од тоне месечевог камења. Али ови планетарни геолози су гладни још. Један од разлога је тај што су све мисије Аполо слетеле близу месечевог екватора.

Да ли би научници желели да проучавају узорке из других области? Ох, дођавола, каже Гросс. Апсолутно.

Покушати да протумачимо нешто о историји Месеца са неколико стотина килограма стена је веома фрустрирајуће, каже Диар, додајући да уопште немамо узорке са друге стране Месеца. Не знамо коју другу занимљиву науку ћемо пронаћи.

Бела кућа тренутно подстиче НАСА да поново пошаље људе на Месец до 2024. За сада, План је за те астронауте да посете лунарни јужни пол у кратеру који се зове басен Јужни пол-Аиткен - један од највећих, најдубљих и стога најстаријих кратера Месеца. Могуће је да је удар који је створио базен био толико снажан да је разоткрио плашт или унутрашњост Месеца.

Научници не могу директно да проучавају Земљин омотач. Месец би био следећа најбоља ствар. Ако можемо да вратимо нешто од тога, то би било апсолутно спектакуларно, каже Грос. То би нам могло помоћи да разумемо зашто Земља има тако активну геологију, а Месец нема.

Бургесс се нада да ће људи, ако стигну на Месец, моћи да донесу кући неке узорке из области које нису биле изложене толиком свемирском зрачењу како би она могла да види нетакнутији пример свемирске стене без временских услова. Опет, то је у служби разумевања од чега су направљени други објекти - они од којих немамо делове.

А то знање би могло имати много практичних импликација. На пример, у будућности, ако људи желе да почну да копају астероиде за метале и минерале, биће од велике помоћи знати тачан геолошки састав одређеног астероида пре него што стигнемо.

Постоји много разлога да се људи врате на Месец и да се тамо успостави трајније присуство. Месец би био добра лабораторија за подучавање астронаута како да боље преживе дуге, усамљене мисије у дубоком свемиру. Било би добро полигон за лансирање мисија на Марс , или даље. И то би потенцијално било место за копање природних ресурса.

Једно од Бургессових омиљених открића су комадићи хелијума које је пронашла заглављени у маленим рупицама на лунарном узорку прљавштине. Хелијум је део сунца заробљен у месецу, каже она. Сунце избацује гасове и честице у свим правцима, а наш месец је упио неке од њих као сунђер. Налаз је подједнако поетичан колико и практичан: хелијум је све више оскудни ресурси на Земљи . Можда можемо научити да га беремо са Месеца.

Месечеве стене представљају оно што се дешава када се дозволи да се људска радозналост развије

Проучавати Месец значи проучавати Земљу и питати се: Колико је наш свет посебан?

Увек мислим да је најважније питање на које људска бића треба да одговори јесте питање да ли смо сами? Диар каже. Да ли је Земља јединствена? И на мали начин, проучавање гомиле месечевог камења помаже нам да одговоримо на то питање.

Откривање како се формирао наш соларни систем, како се формирала наша планета, помаже нам да схватимо колико смо ретки и колико је ово заиста посебно место. Шта ако се тело величине Марса никада није сударило са телом величине Земље? Да ли је та катаклизма била на неки начин неопходна за ланац догађаја који је довео до живота, до тебе и мене, до пице?

Да Месец никада није постојао, Земља би била веома другачија (на пример, не би било плиме и осеке). Али и ми бисмо били другачији. И можда бисмо били мање радознали о нашем месту у универзуму.

Астронаути на Аполу 17, последњем слетању на Месец, гледају на месечеву прашину и стене. Које се тајне још крију у овим рушевинама?

НАСА

Без месеца, мислим да човечанство вероватно никада не би погледало у небо [и помислило]: „Ох, овај објекат је прилично близу, хајде да покушамо да стигнемо тамо“, каже Грос. Тако да никада не бисмо имали радозналости да развијемо нашу технологију и алате да бисмо напустили сопствену планету.

Из толико разлога, Месец је наша прва одскочна даска ка већим дометима свемира и мистеријама које се налазе у њима. Не знам да ли треба да добијемо више месечевог камења посебно до 2024. године. Али некада, једног дана, требало би да се вратимо.


Додатно извештавање Бирда Пинкертона; графика Хавијера Зарацине/Вок