Przeskocz do treści

Delta mi!

Prosto z nieba

Lód na Księżycu

Michał Bejger

o artykule ...

  • Publikacja w Delcie: sierpień 2018
  • Publikacja elektroniczna: 31 lipca 2018
  • Autor: Michał Bejger
    Notka biograficzna: Profesor Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN. Członek zespołu naukowego Virgo (Virgo-POLGRAW), który w lutym 2016 r. odkrył fale grawitacyjne.
  • Wersja do druku [application/pdf]: (71 KB)

Oś rotacji Księżyca wokół własnej osi jest nachylona o 6;68 ○ względem kierunku prostopadłego do płaszczyzny jego okołoziemskiej orbity (Księżyc orbituje w płaszczyźnie, która z kolei przecina ekliptykę pod kątem  ○ 5;14 ). Jako że okres rotacji Księżyca wokół osi jest zsynchronizowany z okresem orbitalnym (miesiącem księżycowym), widzimy zawsze tę samą, upstrzoną kraterami i ciemnymi plamami (morzami, maria, które w istocie są bazaltowymi równinami) stronę satelity...

Orbita Księżyca nie jest dokładnie kołowa (ekscentryczność 0,0549), więc jego orbitalna prędkość kołowa nie zawsze jest dokładnie równa prędkości rotacji wokół osi. Ekscentryczność orbity i nachylenie osi obrotu skutkuje cyklicznymi wahaniami - libracją - Księżyca: dzięki temu zamiast 50% jego powierzchni, z Ziemi widać całe 59%. Obszar okołobiegunowy był generalnie słabo poznany przez obserwatorów ziemskich (z powodu niekorzystnego kąta patrzenia) aż do lat 60., gdy sonda Luna 3 (1959), a następnie inne misje zaczęły przesyłać zdjęcia całej (także niewidocznej z Ziemi) powierzchni Księżyca.

Po okresie pionierskich wypraw ludzi na powierzchnię Księżyca w latach 70., napięcie związane z naszym naturalnym satelitą mocno osłabło, a uwaga planetologów została skierowana na inne, dalsze i bardziej tajemnicze obiekty. Cóż jeszcze ciekawego można dowiedzieć się o Księżycu? Okazuje się, że i owszem, ciekawe wyniki czekają w danych zebranych przez sondy wystrzelone jeszcze w poprzednim stuleciu.

obrazek

wikipedia

Misja NASA Lunar Prospector (Discovery 3) miała na celu obserwacje biegunów Księżyca w poszukiwaniu pokładów lodu wodnego; wystartowała w 1998 roku i zakończyła działalność w 1999 roku, gdy orbiter zderzył się (planowo) z powierzchnią Księżyca. Obecność lodu w okolicach okołobiegunowych została potwierdzona w 1999 roku, ale dopiero ostatnio ciekawa cecha mapy rozkładu, stworzona przez Lunar Prospector, zwróciła uwagę badaczy. Rozkład jest niesymetryczny względem biegunów: maksima są przesunięte o około |5,5○, a dodatkowo znajdują się dokładnie po przeciwnych stronach globu. Narzucającym się wyjaśnieniem jest, że pokłady lodu znajdujące się obecnie w okolicy okołobiegunowej powstały w odległej przeszłości dokładnie na biegunach, a potem - z jakiegoś powodu - Księżyc zmienił oś rotacji. Znane (widoczne na powierzchni) uderzenia asteroidów są, niestety, niewystarczające, by obrócić oś aż o 5,5○ . Hipoteza, która lepiej pasuje do obserwacji, to masywny wypływ gorącej lawy około 3,5 miliarda lat temu w okolicy obecnego Oceanus Procellarum (Oceanu Burz), znajdującego się na zachodnim skraju widocznej strony Księżyca. Gorąca i radioaktywna lawa zmieniłaby, przez rozgrzanie części płaszcza Księżyca, rozkład masy na tyle, by zmienić kierunek rotacji. Jeśli to prawda, to księżycowy lód powstał naprawdę dawno temu, podczas formowania się układu słonecznego, a nie - jak się powszechnie uważa - został "dostarczony" na powierzchnię Księżyca przez bombardujące go asteroidy.