Způsobila zemská gravitace sopečnou proměnu Měsíce?

Měsíc, náš dávný souputník, je možná starší, než si myslíme. Zatímco měsíční horniny naznačují stáří 4,35 miliardy let, nový výzkum naznačuje skrytou minulost, kterou zastínil slapový ohřev – kosmická událost, která „přetavila“ jeho povrch a přenastavila jeho geologické hodiny. Toto odhalení nejen zpochybňuje naše chápání historie Měsíce, ale také mění náš pohled na vznik nebeských těles. Budoucí mise slibují odhalit ještě hlubší tajemství tohoto záhadného světa.

Záhada stáří Měsíce
Skutečný věk Měsíce zůstává jednou z jeho trvalých záhad. Vzorky odebrané z jeho povrchu naznačují, že se zformoval přibližně před 4,35 miliardami let, tedy zhruba 200 milionů let poté, co se začala formovat Sluneční soustava.

Tato časová osa však vyvolává mezi vědci otázky. Během chaotických počátků Sluneční soustavy vedly srážky úlomků a planetárních těles ke vzniku planet. V době před 200 miliony let již byla většina těchto úlomků pohlcena do větších nebeských objektů. Mnoho vědců, kteří modelují vývoj Sluneční soustavy, proto považuje za nepravděpodobné, že by k masivní srážce, o níž se předpokládá, že vedla ke vzniku Měsíce, mohlo dojít tak pozdě.

„Sopečný lifting“ Měsíce
Profesor Francis Nimmo a jeho spoluautoři navrhují v článku zveřejněném 18. prosince 2024 v časopise Nature možné vysvětlení této nesrovnalosti: Měsíc prošel před 4,35 miliardami let „přetavením“ v důsledku slapových sil Země, které způsobily rozsáhlé geologické otřesy a intenzivní zahřívání. Toto přetavení by podle nich mohlo „resetovat“ stáří měsíčních hornin – a zakrýt tak skutečné stáří Měsíce něčím, co by se dalo přirovnat jako vulkanický make-up.

„Předpokládáme, že by neměly existovat žádné měsíční horniny starší než 4,35 miliardy let, protože by měly projít stejným resetem,“ řekl Nimmo, profesor věd o Zemi a planetách. „Protože tento ohřev byl globální, neměli bychom nikde na Měsíci najít horniny, které by byly výrazně starší.“

Měsíc jako kosmický časoměřič
Měsíc fascinuje lidstvo již po tisíciletí a v posledních několika staletích se lidé začali zajímat o to, jak – a kdy – Měsíc vznikl. Jedním z důvodů vyslání astronautů na Měsíc bylo právě zodpovězení této otázky. Měsíc také slouží jako odrazový můstek k pochopení vzdálenějších objektů. Pokud však nedokážeme určit stáří Měsíce, jak si můžeme být jisti přesným stářím čehokoliv mimo něj?

Předpokládá se, že Měsíc vznikl při srážce rané Země s protoplanetou velikosti Marsu – posledním obřím nárazem v historii naší planety. Doba této události byla odhadnuta na základě datování vzorků měsíčních hornin, o nichž se předpokládá, že vykrystalizovaly z měsíčního magmatického oceánu, který existoval po impaktu, a stáří Měsíce je přibližně 4,35 miliardy let.

Nesrovnalosti v odhadech měsíčního stáří
Toto stáří však nezohledňuje několik nesrovnalostí s termálními modely a dalšími důkazy, například stáří některých zirkonových minerálů na povrchu Měsíce, které naznačují, že Měsíc by mohl být starý až 4,51 miliardy let.

Nimmo a jeho kolegové předpokládají, že častý výskyt přibližně 4,35 miliardy let starých hornin – jako jsou ty, které byly získány americkou misí Apollo a dalšími – by mohl být způsoben přetavením způsobeným vývojem oběžné dráhy Měsíce, nikoliv prvním utuhnutím měsíčního magmatického oceánu.

Slapový ohřev a globální reset
Ve své práci autoři pomocí modelování ukázali, že na Měsíci mohlo dojít k dostatečnému slapovému ohřevu, který způsobil toto přetavení přibližně před 4,35 miliardami let, což by mohlo „vynulovat“ zdánlivé stáří vzniku těchto měsíčních vzorků.

Slapový ohřev je proces, při kterém gravitační síly mezi dvěma nebeskými tělesy způsobují vnitřní tření, které vede k intenzivnímu zahřívání. V případě Měsíce byl tento efekt pravděpodobně výraznější v jeho rané historii, kdy byl blíže k Zemi. Podle nejnovějších modelů mohla být v určitých obdobích Měsíce jeho oběžná dráha nestabilní, což způsobilo, že na něj působily intenzivní slapové síly Země, které mohly vést k výraznému ohřevu a dramaticky změnit geologii Měsíce.

Poučení z Io a měsíční geologie
Výzkumný tým nachází paralely mezi tímto hypotetickým ohřevem na Měsíci a současnou vulkanickou aktivitou pozorovanou na Jupiterově měsíci Io, který je znám jako vulkanicky nejaktivnější těleso ve Sluneční soustavě. Vulkanická aktivita na Io je poháněna slapovými silami podobně jako v rané historii Měsíce, kdy byla sopečná činnost velmi rozšířená a jeho povrch byl neustále přetvářen erupcemi.

Vědci také tvrdí, že přetavení Měsíce by vysvětlovalo, proč je na Měsíci méně impaktních pánví z raného bombardování, než by se dalo očekávat, protože by byly vymazány během ohřevu. Autoři tvrdí, že toto vysvětlení by naznačovalo, že ke vzniku Měsíce došlo před 4,43 až 4,53 miliardami let, tedy na horní hranici dosavadních odhadů stáří.

Nimmo uvedl, že další etapa výzkumu bude zahrnovat složitější simulace, které zpřesní naše chápání toho, jak mohlo slapové ohřívání vynulovat geologické hodiny Měsíce. To by spolu s dalšími vzorky z budoucích misí mělo vnést více světla do skutečného stáří Měsíce.

Ke komplexní historii Měsíce
Tento článek nejenže nabízí nový pohled na minulost Měsíce, ale také otevírá dveře k podrobnějšímu zkoumání jeho vzniku a vývoje. Souhra geochemie a simulačního modelování pomáhá vědcům zaplnit mezery v historii Měsíce, přičemž jako klíčový mechanismus pro pochopení geologických vlastností Měsíce se ukazuje slapový ohřev.

„Jakmile bude k dispozici více dat – zejména z probíhajících a budoucích lunárních misí – bude se chápání minulosti Měsíce dále vyvíjet,“ řekl Nimmo. „Doufáme, že naše zjištění podnítí další diskusi a zkoumání, což nakonec povede k jasnějšímu obrazu o místě Měsíce v širší historii Sluneční soustavy.“

Zdroj: https://scitechdaily.com/did-earths-gravity-give-the-moon-a-volcanic-makeover/

autor: František Martinek