Naukowcy odkryli na Księżycu anomalne skały o wyjątkowych właściwościach, które zmieniają sposób odbijania światła słonecznego przez pył, którym są pokryte. To stwarza możliwość nowych odkryć geologicznych i badanie występowania potencjalnych anomalii magnetycznych. Skały te znajdują się w pobliżu krateru Reiner K w regionie „Reiner Gamma”, w którym występuje anomalia magnetyczna.
Powierzchnia naszego Księżyca jest prawie całkowicie pokryta pyłem. W przeciwieństwie do Ziemi, pył księżycowy nie jest wygładzany przez wiatr ani pogodę, zachowuje ostre krawędzie i posiada ładunek elektrostatyczny. Badania tego pyłu rozpoczęły się już w czasach misji Apollo, czyli pod koniec lat 60. XX wieku.
Teraz międzynarodowy zespół badawczy kierowany przez dr Ottaviano Rüscha z Uniwersytetu w Münster po raz pierwszy odkrył na powierzchni Księżyca anomalne skały wielkości metra, które są pokryte pyłem i najprawdopodobniej mają unikalne właściwości, takie jak anomalie magnetyczne. Najważniejszym odkryciem naukowców jest to, że pewne nieliczne głazy na Księżycu mają warstwę pyłu o wyjątkowych właściwościach odblaskowych: pył osadzony na tych głazach inaczej odbija światło słoneczne niż na wcześniej znanych skałach. Te nowe odkrycia pomagają naukowcom zrozumieć procesy tworzące i zmieniające skorupę księżycową.
Księżycowe anomalie magnetyczne i właściwości odblaskowe
Wiadomo, że na powierzchni Księżyca występują anomalie magnetyczne, szczególnie w pobliżu obszaru zwanego Reiner Gamma. Nigdy jednak nie zbadano, czy księżycowe skały również mają własności magnetyczne.
„Obecna wiedza na temat właściwości magnetycznych Księżyca jest bardzo ograniczona, więc te nowe skały rzucą światło na historię Księżyca i jego rdzenia magnetycznego” – mówi Ottaviano Rüsch. „Po raz pierwszy zbadaliśmy interakcje pyłu ze skałami w regionie Reiner Gamma, a dokładniej różnice we właściwościach odblaskowych tych skał. Możemy z tego na przykład wywnioskować, w jakim stopniu i w jakim kierunku światło słoneczne odbija się od tych dużych skał”.
Przykłady ziaren pyłu księżycowego. Po lewej: obraz ze skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) typowego aglutynatu księżycowego. Zwróć uwagę na ostre krawędzie, wklęsłe powierzchnie i mikrokratery. Do tej cząstki przyczepione są mniejsze ziarna o średnicy mniejszej niż 1 μm, które są również widoczne jako luźne ziarna w górnej części obrazu. Po prawej: zdjęcie SEM księżycowego fragmentu aglutynatu usuniętego z zewnętrznej powierzchni skafandra EVA Harrisona Schmitta. Źródło: NASA.
Wykorzystanie sztucznej inteligencji do eksploracji Księżyca
Zespół badawczy początkowo interesował się spękanymi skałami. Najpierw wykorzystano sztuczną inteligencję do przeszukania około miliona zdjęć w poszukiwaniu spękanych skał – zdjęcia te wykonała sonda Lunar Reconnaissance Orbiter. „Nowoczesne metody przetwarzania danych pozwalają nam uzyskać zupełnie nowy wgląd w konteksty globalne – jednocześnie wciąż odnajdujemy w ten sposób nieznane obiekty, takie jak anomalne skały, które badamy w ramach nowego badania” – mówi Valentin Bickel z Uniwersytetu w Bernie. Algorytm wyszukiwania zidentyfikował około 130 000 interesujących skał, z czego połowa została zbadana przez naukowców.
„Tylko na jednym zdjęciu rozpoznaliśmy głaz z charakterystycznymi ciemnymi obszarami. Ta skała bardzo różniła się od wszystkich pozostałych, ponieważ rozprasza mniej światła z powrotem w stronę słońca niż inne skały. Podejrzewamy, że jest to spowodowane szczególną strukturą pyłu, taką jak gęstość i wielkość ziaren pyłu” – wyjaśnia Ottaviano Rüsch.
„Zwykle pył księżycowy jest bardzo porowaty i odbija dużo światła z powrotem w kierunku oświetlenia. Jednakże, gdy pył jest zagęszczony, ogólna jasność zwykle wzrasta. Inaczej jest w przypadku obserwowanych skał pokrytych pyłem” – dodaje Marcel Hess z Uniwersytetu TU w Dortmundzie.
To fascynujące odkrycie – jednak naukowcy wciąż znajdują się na wczesnym etapie zrozumienia tego pyłu i jego interakcji ze skałą. W nadchodzących tygodniach i miesiącach naukowcy chcą dalej badać procesy prowadzące do interakcji pyłu ze skałami oraz do powstania specjalnej struktury pyłu. Procesy te obejmują na przykład unoszenie pyłu w wyniku ładowania elektrostatycznego lub oddziaływania wiatru słonecznego z lokalnymi polami magnetycznymi.
Przyszłe badania i eksploracja Księżyca
Oprócz wielu innych międzynarodowych bezzałogowych misji kosmicznych na Księżyc, w nadchodzących latach NASA wyśle automatyczny łazik, czyli mobilnego robota, do regionu Reiner Gamma, aby znaleźć podobne typy głazów pokryte tym niezwykłym pyłem. Nawet jeśli jest to wciąż marzenie o przyszłości, lepsze zrozumienie pyłu może pomóc na przykład w planowaniu osiedli ludzkich na Księżycu. Już z doświadczenia astronautów Apollo wiemy, że pył stwarza wiele problemów, takich jak zanieczyszczenie siedlisk (np. stacji kosmicznych) i urządzeń technicznych.
Więcej informacji: publikacja „Odkrycie procesu sortowania pyłu na głazach w pobliżu Wiru Gamma Reinera na Księżycu”: “Discovery of a Dust Sorting Process on Boulders Near the Reiner Gamma Swirl on the Moon”, Ottaviano Rüsch i in., Journal of Geophysical Research: Planets (2024). DOI: 10.1029/2023JE007910
Opracowanie: Joanna Molenda-Żakowicz
Na ilustracji: Metrowe skały odkryte w trakcie prac w pobliżu krateru Reiner K w regionie „Reiner Gamma”, w którym występuje anomalia magnetyczna. Źródło: NASA LRO/NAC
