Miért olyan különleges a Hold túlsó oldala? A kínai Csang’e–6 szonda mintái erre is választ adhatnak.
A Hold felénk forduló oldalát jól ismerjük, beleértve a tengereknek (mare) nevezett nagy, sötétebb színű lávasíkságokat, amelyek egykori nagy becsapódások nyomán jöttek létre. A Hold túlsó oldalát csak az űreszközöknek köszönhetően ismerjük, de az már az első képek alapján nyilvánvaló volt, hogy ott hiányoznak a „tengerek”, a világosabb színű, ősi felszínt sűrűn borítják a kráterek. Kevésbé szembeötlő különbség a két oldal között, hogy a felénk néző oldalon vékonyabb a kéreg, a túlsó oldalon viszont a kéreg alatti köpeny az innenső oldalhoz képest jelentősen elszegényedett egyes elemekben. A korábban a Földre hozott, és a földi laboratóriumokban alaposan tanulmányozott minták kivétel nélkül a Hold innenső oldaláról származtak.
A 2500 km átmérőjű Déli-sarki Aitken-medence a Hold déli pólusától az Aitken-kráterig tart. A Csang’e–6 szonda a medence északnyugati részén (a képen jobbra fent, a medence körvonala közelében) lévő Apollo-kráterben szállt le. Az Apollo-kráter a közepén látható sötétebb foltról könnyen felismerhető. (Kép: NASA / GSFC / Arizona State University)
A helyzet 2024 júniusában változott, amikor a kínai Csang’e–6 (Chang’e–6) szonda leszállt a Hold túlsó oldalára, a Déli-sarki Aitken-menecében lévő Apollo-kráterben, ahonnan sikerült 1935,3 gramm tömegű mintát hoznia. A Déli-sarki Aitken-menece az ismert legősibb becsapódásos alakzat a Holdon, kora 4,25 milliárd év. Kérdés, hogy miféle becsapódás hozhatta létre a 2500 km átmérőjű medencét, és vajon ez az esemény felelős lehet-e a Hold két oldalának szembeötlően eltérő tulajdonságaiért.
A Csang’e–6 mintái az elsők, amelyek a Hold túlsó oldaláról származnak, ily módon lehetőséget adnak arra, hogy a szakemberek közelebb jussanak a fenti kérdés megválaszolásához. A minták részletes vizsgálata eredményeképpen a Kínai Tudományos Akadémia kutatócsoportja négy fontos felfedezést jelentett be.
Fantáziarajz a Hold felszínén, a Déli-sarki Aitken-medencében dolgozó Csang’e–6 űrszondáról, a látóhatár közelében a Földdel. (Természetesen az is csak a rajzoló fantáziájának szüleménye, hogy a szonda leszállóhelyéről nézve a Föld bármikor is a horizont fölött látszana. Egyébként nem lett volna szükség a Csüecsiao–2 relészonda pályára állítására...) )(Frissítés: egy olvasónk látni vélte a napelemtáblákat, így az talán mégis a relészonda, ahová a kommunikáció irányul – ha így van, ezúton kérünk elnétést az ismeretlen grafikustól. – A szerk.) (Fantáziarajz: Chinese National Space Administration)
Megállapították, hogy a mintákban olyan vulkanikus eredetű kőzetek (bazaltok) találhatók, amelyek két, hosszan tartó vulkanikusan aktív időszakban kerültek a Hold túlsó oldalán a felszínre, az egyik ilyen időszak mintegy 4,2 milliárd évvel ezelőtt volt, a másik 2,8 milliárd évvel ezelőtt. Véleményük szerint a 4,2 milliárd éves bazalt állhat kapcsolatban a Déli-sarki Aitken-medence keletkezésével, mert magas az alumíniumtartalma, amihez a kéregben található plagioklász ásványok jelenlétére volt szükség. Ezzel szemben a 2,8 milliárd éves bazalt a kéreg mélyebb rétegéből származik, és a holdi magmaóceán kristályosodásának korai időszakából ered.
A következő felfedezés szempontjából fontos ennek a holdi magmaóceánnak az evolúciója, miszerint a bazaltminták geokémiai elemzése arra enged következtetni, hogy a kőzetek mélyen a felszín alatt keletkeztek, ahol az anyag egyes elemekben, például tóriumban elszegényedett. Nem lehet tudni, hogy ez az elszegényedett köpenyanyag csak a Déli-sarki Aitken-medence alatti térségre jellemző, vagy a Hold nagyobb területeire is. Lehetséges, hogy az elszegényedett köpeny már a Hold keletkezésekor létrejött, amely esetben ennek az égitest innenső és túlsó oldalára egyformán jellemzőnek kell lennie. A másik lehetőség viszont az, hogy az elszegényedés csak akkor történt, amikor a holdi magmaóceán kialakult és anyaga elkezdett kristályosodni. A kérdés eldöntéséhez további mintákat kellene gyűjteni a Hold túlsó oldaláról, lehetőség szerint a Déli-sarki Aitken-medencén kívüli területekről is.
A harmadik felfedezés meglepő: vizet találtak a Holdon. A mennyiség persze felettébb csekély, mindössze milliomod részekről (ppm, parts per million) beszélhetünk. Annak idején az Apollo-kőzetmintákat „csontszáraznak” találták, a túloldali minták pedig még azoknál is szárazabbaknak bizonyultak, víztartalmuk bármely, az innenső oldalról származó mintáénál alacsonyabb.
A negyedik felfedezés a Hold egykori mágneses terével áll kapcsolatban. A Holdnak jelenleg nincs globális mágneses tere, sőt az egykori mágnesség nyomai is csak néhány anomális foltban, az úgynevezett mágneses örvényekben (magnetic swirls, lunar swirls) maradtak meg. A Csang’e–6 mintáiban megtalálták az ősi mágneses tér nyomait, elemzésük arra engedett következtetni, hogy kezdetben a mágneses tér hosszú időn keresztül gyengült, de körülbelül 2,8 milliárd évvel ezelőtt erősödni kezdett. Ez azt jelenti, hogy a Hold belsejében lévő dinamó fluktuált, esetleg időszakosan megerősödött, ahelyett, hogy egyenletesen gyengült volna. A mágneses tér erősödésének időszaka egybeesik a vulkanizmus megerősödésének időszakával, amint azt a kőzetekből kimutatták. Ebből a kutatók arra következtetnek, hogy 2,8 milliárd évvel ezelőtt a Hold belseje még nagyon sok (hő)energiát őrzött a keletkezése időszakából, talán abban az időben még tartott az anyag konvekciószerű felfelé áramlása az égitest köpenyében. Ez a feláramlás nemcsak a vulkanizmus erősödését okozta, hanem hozzájárult ahhoz, hogy a felszínről a víz legnagyobb része elpárologjon, és a Hold kiszáradjon.
Ha a most felfedezett jelenségek – az ősi vulkanizmus, a mágnesség, a köpeny elszegényedése bizonyos fontos elemekben és a víz mennyisége – kapcsolatban állnak a Déli-sarki Aitken-medence keletkezését okozó becsapódással, akkor annak a Holdon messze túlmutató következményei lehetnek. Más égitesteken – elsősorban a Merkúron és a Marson – is kimutathatók hasonlóan tekintélyes méretű becsapódások maradványai, nincs kizárva, hogy eddig alábecsültük ezek szerepét a bolygók fejlődésében.
A kínai kutatók a Csang’e–6 mintáinak elemzése során született felfedezéseiket a Nature-ben négy cikkben publikálták (lásd lent). Kapcsolódó cikkek: Kapcsolódó linkek:
Holdi anyagminták
1935,3 gramm
Megjöttek a minták
Felszálltak a holdi minták
Landolás a Hold túloldalán
Egy 53 napos kaland kezdete
Miért olyan furcsa a Hold túlsó oldala? (Space.com)
Zhou, Q. et al. 2025, Nature 643, 371–375
He, H. et al. 2025, Nature 643, 366–370
Cai, S. et al. 2025, Nature 643, 361–365
Zhang, Q.W.L. et al. 2025, Nature 643, 356–360
A NASA Lunar Trailblazer szondájának a holdi víz előfordulását kellett volna feltérképeznie, de az indítás után elveszett kapcsolatot nem sikerült helyreállítani.
