Az ősi Holdról bővebben

Dátum: 2010. február 09. 00:00:00.
Forrás : Magyar Csillagászati Egyesület

Az Apollo-expedíciók által visszahozott legidősebb holdkőzetek mágnesezettsége arra utal, hogy Holdunk magja kezdetben folyékony lehetett, ami segített létrehozni a belső mágneses dinamót. A Földre hozott minták legtöbbje sötét és szürkés színű felszíni kőzet, de van néhány világosabb is a gyűjteményben.

Utóbbiak a Hold mélyebb rétegeiben alakultak ki és csak később kerültek az égitest felszínére különböző geológiai folyamatok (pl. fajsúly szerinti elkülönülés, vulkánosság), vagy kisebb égitestek becsapódásai által kiváltott mozgások, anyagkidobódások következtében.

Az Apollo-17 űrhajósai által gyűjtött 4,2 milliárd éves világos színű mélységi holdkőzet (kép: MIT Geológiai, Légkör és Bolygókutatási Intézet és NASA).

Nemrégiben a Massachussets-i Technológiai Intézet (MIT) Geológiai, Légkör és Bolygókutatási Intézetének tudósai Ian Garrick-Bethell fiatal kutató vezetésével megvizsgálták az ilyen, világosabb színű holdi kőzetek mágneses tulajdonságait és pontos korát. A pontos elemzésnek alávetett mintákat az Apollo-15 és -17 űrhajósai gyűjtötték be. A laboratóriumi mérésekhez egy számítógéppel kiegészített automata kőzetmagnetométert, valamint a 40Ar/39Ar izotóparány hőmérsékletváltozási érzékenységéből a korra következtető vizsgálati módszert használtak. Ugyanis a fiatal Hold belsejében a mainál jóval magasabb hőmérséklet volt, amely csak lassan, hosszú idő alatt csökkent le, amit az analizált minta is alátámaszt: 1000°C-nál magasabb hőmérsékleten alakult ki 4,2 milliárd évvel ezelőtt 45 km mélyen a holdkéregben és 10 millió év alatt hűlt le, majd a kéregmozgások a felszínre hozták. (Összehasonlításul: a Naprendszer kristályos anyagának kikondenzálódási kora mintegy 4,6 milliárd év, a kis égitestek utolsó nagy becsapódási hulláma, ami többek között a holdi tengereket - mare területeket - létrehozta, pedig 3,8 milliárd évvel ezelőtt ment végbe.)

A Hold magja igen kis méretű az égitest átmérőjéhez képest (kb. 800 km a 3476 km-es Holdon belül), tömege pedig a teljes égitest mintegy 2%-át teszi ki. Földünk magja ezzel szemben a bolygótömeg kb. harmada (kép: Oregoni Egyetem).

Az érzékeny laboratóriumi vizsgálatok alapján lényeges felfedezést tettek a MIT kutatói: Holdunknak a régmúltban volt folyékony magja és saját mágneses tere. A minták kimutatott mágnesezettsége ugyanis a Hold fejlődésének korai szakaszában létező belső mágneses térre bizonyíték. A kőzet alacsonyabb hőmérsékleten a hűlése folyamán mágneseződhet, így a kétszer is bekövetkezett alacsonyabb hőmérséklet idején nyerhette mágneses terét. Más magyarázat nem igazán képzelhető el: a Hold mélyén semmilyen máshonnan származó mágneses tér nem érhette, a Hold felszínére érve pedig sem a napszél által szállított bolygóközi mágneses tér, sem a becsapódásokkor keletkező forró plazma átmeneti elektromágneses tere nem hozhatta létre a kőzetmintákban kimért mágnesezettségét.

Már az Apollo holdexpedíciók óta vita tárgya volt, hogy volt-e a Holdnak folyékony magja. A friss eredmények arra utalnak, hogy a fiatal Holdban működött valamilyen mágneses dinamó, aminek alapfeltétele az égitest folyékony magja. Az ebben keletkező köráramok mágneses tere hozta létre az égitest globális terét, amelynek erőssége az MIT kutatói szerint legalább 1 mikrotesla lehetett, s mintegy 10 millió évig létezhetett. Ez a Föld mai felszíni mágneses terének mintegy 1/50-ed része. A Hold belsejének hűlése során a mag megszilárdult, a mágneses dinamó leállt, így a tér megszűnt, csak a kőzetekben rögzült maradványtér maradt fenn. Az még nem tisztázott, hogy a mag egy vagy két részből állt-e (belső magból és héjből), de már a korábbi holdi gravitációs és forgási mérések kimutatták, hogy a mag anyagának jelentős része vas lehet (a könnyebb kőzetalkotók, mint például a szilícium, felúsztak a köpenybe és a holdkéregbe). Garrick-Bethell és munkatársai azt feltételezik, hogy a Hold magja ma is részben folyékony állapotban van.

A Hold kialakulását megindító kozmikus esemény: a kép ezt a gigantikus ütközést érzékelteti, amelynek következtében éppen csak nem esett szét bolygónk (kép: Vancouver Island Egyetem, Kanada).

Milyen lehet a Hold anyaga és különösen a magjának összetétele? Ezt a Hold keletkezési körülményei alapvetően meghatározták. A Hold keletkezésére legelfogadottabb elmélet szerint a Föld kialakulása után nem sokkal később bolygónkba egy Mars nagyságú kisebb bolygótest, a "Theia" ütközött. Az ütközéskor kiszakadt földanyag egy részéből alakult ki a Hold. A most kimutatott, ősidőkben létezett folyékony belső magja és a benne levő dinamó által keltett mágneses tér is hasonlóvá teszi a Holdat a Földhöz, illetve a többi Föld típusú bolygót is egymáshoz a belső szerkezetüket tekintve.

Van jó témaötleted? Írj nekünk egy vendégcikket!

Kapcsolódó olvasnivalók

Fidel Castro élete és Kuba története

Mai cikkünk Kuba fordulatos történetét mutatja be, melynek szerves részeként kitérünk Fidel Castro életútjára. Kuba egy karibi szigetország, területéhez Kuba szigetén túl – mely a Nagy-Antillák legnagyobb tagja – hozzátartozik még 1600 kisebb szárazulat is, amelyek közül méretével kiemelkedik a Pinos-sziget. Az egykori spanyol gyarmat ma a legnépesebb karibi ország, egyben a világ egyik utolsó szocialista berendezkedésű állama.

A kohászatról

A kohászat a vas és más fémek érceikből való kinyerésével, finomításával, ötvözésével, öntésével, képlékenyalakításával, hőkezelésével, szerkezetének és tulajdonságainak vizsgálatával, valamint az alkalmazott gépi berendezésekkel foglalkozó komplex tudomány. A vaskohászat feladata a vas érceiből a nyersvas kinyerése, majd továbbfeldolgozása öntöttvassá és acéllá.

A lemeztektonikáról

A lemeztektonika (tektonika, görög tektōn "építő" vagy "kőműves" szóból) geológiai elmélet amely a Föld litoszférájának (szilárd kérgének) nagyléptékű mozgásait magyarázza. Magába olvasztotta és meghaladta a kontinensvándorlás kora 20. századi és a tengeraljzat szétterülés 1960-as években kifejlesztett elméleteit.