Pokročilá analýza vzorků z programu Apollo osvětlila vývoj Měsíce

Důmyslné analýzy vzorků horniny dopravených z Měsíce na Zemi posádkou Apolla 17 odhalily nové informace týkající se komplikovaného procesu chladnutí a evoluční historie vývoje Měsíce. Výsledky publikovali pracovníci z University of Hawai'i (UH) at Mānoa 14. prosince 2021 v časopise Nature Communications.

Astronauti mise Apolla 17 odebrali vzorek horniny troctolitu s číslem 76535 z povrchu Měsíce v roce 1972. Jedná se o pozůstatky jednoho z nejvíce vědecky hodnotných vzorků z měsíčního povrchu z důvodu jeho starodávného původu. Kromě toho horniny tohoto typu jsou obecně rozšířeny na povrchu Měsíce a pravděpodobně obsahují důležitá vodítka k pochopení jeho formování.

William Nelson, vedoucí autor studie a postgraduální student Earth Sciences UH Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST), využil s dalšími spolupracovníky specializovanou elektronovou mikrosondu k uskutečnění analýzy s vysokým rozlišením při průzkumu vzorku horniny 76535.

„Z dřívějších záznamů vyplývalo, že minerály vzorku z Apolla 17 byly chemicky homogenní,“ říká William Nelson. „Neočekávaně jsme však objevili chemické variace uvnitř krystalů olivínu a plagioklasu. Tyto různorodosti nám dovolily vymezit nejranější vysokoteplotní procesy chladnutí těchto minerálů na základě numerického modelování.“

Vědečtí pracovníci ze SOEST použili příslušenství na UH High-Performance Computing k posouzení účinků různorodosti počítačových simulací způsobu chladnutí – studovali podstatně více než 5 miliónů chemických prolínajících se modelů.

„Provedené simulace odhalily, že tyto nehomogenity mohly přečkat pouze relativně krátké časové období při vysokých teplotách,“ dodává William Nelson.

Difuzní vzory jsou zachovány v minerálních zrnech a pozorování mikrosondou byla shodná s procesem rychlého chladnutí z vysoké teploty ne déle než po dobu 20 miliónů roků. Objev vylučuje dřívější odhady 100 miliónů roků trvajícího procesu chladnutí a podporuje počáteční rychlé chladnutí magmatu lunární kůry.

„To je změna našich názorů na to, jak významný soubor lunární horniny se zde zformoval,“ říká William Nelson.

K narovnání poměru vysokoteplotního chladnutí se všeobecně akceptovatelným pohledem na způsob, v němž se tyto horniny formovaly, vědecký tým navrhl, že možná se tento typ zformoval při procesu nazvaném reaktivní infiltrace do roztavené horniny – čímž došlo ke změně jejich chemických a fyzikálních povrchových vlastností.

Studie rovněž demonstrovala důležitost opětovného přezkoumávání dříve analyzovaných vzorků použitím modernějších technologií, a také jakým způsobem mohou tato nová data reformovat naše chápání planetárního vývoje.

K lepšímu porozumění pozorované chemické nesourodosti vědecký tým v současné době prošetřuje, jak rychle se může fosfor rozptýlit v krystalech olivínu. Dodatečně pátrají po podobných nehomogenitách i v jiných vzorcích dopravených na Zemi v rámci programu Apollo.

Zdroj: https://phys.org/news/2021-12-advanced-analysis-apollo-sample-illuminates.html a https://fuentitech.com/advanced-analysis-of-apollo-samples-reveals-lunar-evolution/409239/

autor: František Martinek