Jak ewoluował Księżyc

Uważa się, że Księżyc powstał w wyniku bardzo silnego zderzenia asteroidy i Ziemi we wczesnym okresie jej istnienia. Ciepło wytworzone podczas tego zdarzenia stopiło znaczną część Księżyca, co doprowadziło do powstania księżycowego oceanu magmy (LMO). W wyniku stopniowego ochładzania się i krystalizacji księżycowego oceanu magmy powstał obecny Księżyc, ale pośrednie kroki tego procesu nadal są przedmiotem debaty.

Celem finansowanego ze środków UE projektu LUNARMAGMAOCEAN (Late-stage evolution of the lunar magma ocean: An experimental study) było opracowanie nowych modeli w celu wyjaśnienia zmian zachodzących w księżycowym oceanie magmy podczas krystalizacji w późnym stadium ewolucji. Dane na potrzeby tego badania zebrano w trakcie obserwacji powierzchni lawy (bazaltów Mare), misji kosmicznej GRAIL oraz doświadczeń laboratoryjnych.

Przy użyciu pieców i pras pracujących w różnym zakresie ciśnień i temperatur naukowcy naśladowali zmieniające się warunki wczesnego księżycowego oceanu magmy. Zastosowali specjalistyczny sprzęt do kontrolowania parametrów, takich jak skład początkowy, temperatura i ciśnienie tlenu. Przy użyciu stopniowej techniki doświadczalnej opartej na serii kolejnych doświadczeń i modelowaniu odtworzono pełny proces ewolucji księżycowego oceanu magmy.

Wyniki doświadczeń wysokociśnieniowych zapewniły jasny obraz pierwszych etapów ewolucji księżycowego oceanu magmy. Doświadczenia te połączono z modelowaniem geochemicznym w celu prześledzenia płynnych linii opadania podczas ochładzania się Księżyca.

Badacze przeprowadzili również doświadczenia niskociśnieniowe w celu symulacji późniejszych okresów ochładzania się powierzchni, dzięki czemu uzyskali pierwszy szczegółowy obraz procesu tworzenia się skorupy Księżyca. Informacje te będą przydatne zarówno dla geologów, jak i dla astronomów.