Nová izotopová měření vzorků z čínské kosmické mise Chang’e‑6 ukazují, že dávný náraz, který vytvořil pánev South Pole–Aitken na odvrácené straně Měsíce, způsobil ztrátu části těkavých prvků z měsíčního pláště. Objev tak přináší nové vysvětlení, proč jsou obě lunární polokoule tak rozdílné.
Analýza čtyř čedičových vzorků z mise Chang’e‑6, která přistála uvnitř obří pánve South Pole–Aitken na povrchu Měsíce, přinesla vědcům nové informace o tom, jak se naše přirozená družice v průběhu let vyvíjela a měnila. Čínská sonda odhalila výrazně těžší izotopové složení železa a draslíku oproti horninám přivezeným misemi Apollo nebo Chang’e‑5. Co tato zjištění přinášejí našim znalostem o minulosti Měsíce?
Nerovnoměrné zastoupení izotopů draslíku
Rozdíl v izotopickém složení lunárního pláště je zajímavý především v případ draslíku, jelikož je příliš velký na to, aby ho způsobilo pouhé kosmické záření či kontaminace povrchovým materiálem. Ověřením čistoty vzorků pomocí trojrozměrné rentgenové tomografie se pak vědcům podařilo vyloučit i vliv částic přilepených na povrchu. Naměřené hodnoty tak poměrně věrně reflektují skutečné složení hornin v plášti Měsíce.
Chinese scientists have unraveled the mystery behind the unusually cohesive lunar soil retrieved by China's Chang'e-6 mission from the far side of the moon, which distinguished it from samples collected on the near side of the moon.
Through detailed compositional and individual… pic.twitter.com/wFj71ANi2x— China Science (@ChinaScience) November 26, 2025
Tání pláště a krystalizace minerálů mohou vysvětlit část posunu v izotopech železa, nikoliv však v izotopech draslíku. Ten se v měsíčním plášti chová jako prvek soustředěný převážně v tavenině a jeho izotopové složení zůstává během tání a tuhnutí téměř neměnné. Proto musel být těžší izotopový podpis draslíku přítomen už ve zdrojovém plášti, z něhož magma vzniklo. Tato skutečnost naznačuje, že muselo dojít k procesu, který způsobil selektivní úbytek lehčích izotopů, tedy k odpařování při velmi vysokých teplotách.
Pátrání po původu pánve South Pole–Aitken
Autoři nedávno publikované studie, která tyto analýzy detailně popisuje, ve své práci uvádějí, že nejpravděpodobnějším zdrojem této diskrepance je dávný náraz, který vytvořil pánev South Pole–Aitken. Numerické modely naznačují, že šlo o mimořádně energetickou událost schopnou zahřát horniny až na teploty okolo 2 800 K (přibližně 2 500 °C). V prostředí téměř dokonalého vakua, jaké na Měsíci panuje, se draslík při tak vysokých teplotách odpařuje, přičemž lehčí izotopy jsou těkavější než ty těžší. Výsledkem je zbytkový plášť obohacený o těžší atomy draslíku.
Měsíc je nejbližším kosmickým tělesem naší planetě. Přesto se o jeho minulosti dozvídáme stále nové informace. Foto: Freepik
K dosažení naměřených hodnot postačilo odpařit přibližně dva procentní body celkového draslíku. Mírné změny u izotopů železa pak lze vysvětlit stejným mechanismem, v tomto případě však svou roli zřejmě hrály i magmatické procesy po samotném impaktu. Vědci pak současně považují za nepravděpodobné, že by těžší izotopy nemohly pocházet přímo z tělesa, které do Měsíce narazilo, jelikož typické impaktory by bilanci v zastoupení draslíku nijak výrazně neovlivnily.
Náraz, který změnil složení Měsíce
Nově zjištěná data ukazují, že srážka s cizím tělesem v oblasti South Pole–Aitken zřejmě ovlivnila nejen izotopové zastoupení v plášti Měsíce, ale také celkovou geochemii jeho nitra. Modely ukazují, že událost mohla v plášti vyvolat rozsáhlé proudění, které přeneslo materiál bohatý na draslík, thorium a další prvky směrem k přivrácené straně Měsíce. To by vysvětlovalo, proč má přivrácená strana tenčí kůru a prošla rozsáhlejšími vulkanickými změnami. Odvrácená strana je naopak na takové prvky chudší, a zůstala tudíž geologicky méně aktivní.
Měření provedená v rámci mise Chang’e‑6 tudíž podporují teorii, že rozdíly mezi oběma polokoulemi Měsíce mají původ v jediné mimořádně energetické události v rané historii tělesa. Pánev South Pole–Aitken tak není jen dávným masivním kráterem, ale i připomínkou zásadního geologického zlomu, který ovlivnil složení měsíčního pláště a pozdější vývoj jeho povrchu. Studie zároveň ukazuje, jak důležité je zkoumat odvrácenou stranu Měsíce, na níž mohou ležet miliardy let staré stopy po událostech, které pomohly zformovat jeho současnou podobu.
