Gęsta atmosfera dawnego Księżyca?

Księżyc wyobrażamy sobie zwykle jako suchy, jałowy glob ze śladową atmosferą. Misje Apollo i liczne sondy kosmiczne potwierdzają ten obraz naszego satelity - jest to, oględnie mówiąc, pusty i martwy świat. Naukowcy podejrzewają jednak, że przed trzema do czterech miliardów lat mógł on wyglądać… nieco inaczej.

Portal Astronomy donosi o nowo opublikowanej pracy naukowców z NASA, dotyczącej dawnej atmosfery naszego satelity. Zakładamy, że Księżyc uformował się mniej więcej cztery i pół miliarda lat temu i byłwówczas bardzo rozgrzanym jeszcze obiektem. Był też aktywny sejsmicznie. Potężne wybuchu wulkanów, które przy mniejszej niż na Ziemi grawitacji mogły wyrzucać gorące skały na dalsze odległości, wypełniłyby wówczas księżycowe morza (łac. maria), czyli ciemne, widoczne gołym okiem, płaskie obszary.

Te intensywne procesy wulkaniczne mogły też doprowadzić do uwolnienia dużych ilości gazu - w tempie na tyle szybkim, że cały Księżyc zdążył się pokryć atmosferą, która przetrwała miliony lat. Powierzchnia naszego satelita wyglądała wtedy prawdopodobnie jak morze roztopionych skał. Sama atmosfera mogła z kolei przypominać żółtobrązową, gęsta mgiełkę - coś, czego nie obserwujemy w większości miejsc na Ziemi. Te niezwykłe barwy zawdzięczała dużemu stężeniu siarki w księżycowych skałach.

Jak uczeni doszli do tego zaskakujących wniosków? Pozwoliły na to pomiary szerokości i głębokości księżycowych mórz wykonane w ramach misji GRAIL, LRO i Moon Mineralogy Mapper. Dane te posłużyły do obliczenia całkowitej objętości lawy wyniesionej niegdyś na powierzchnię Srebrnego Globu podczas erupcji wulkanów. Zostały także uzupełnione wynikami bezpośrednich badań skał przywiezionych z Księżyca przez astronautów misji Apollo.

Okazało się, że duże ilości gazu zawartego kiedyś w tych próbkach gruntu z dużym prawdopodobieństwem musiały ulotnić się do dawnej atmosfery Księżyca. Naukowcy wywnioskowali to m. in. na bazie ich procentowej zawartości substancji lotnych (szczególnie podatnych na “ucieczkę” w postaci gazu), wciąż uwięzionych w księżycowych skałach. Oszacowano, że w okresie maksimum aktywności wulkanicznej Księżyca jego atmosfera mogła być nawet 1,5-krotnie grubsza niż obecna atmosfera Marsa. Mogła także zawierać znaczne ilości wody, która, jak wiadomo było już przedtem, jest obecna w skorupie satelity Ziemi. Woda ta mogła następnie ulegać skraplaniu i zbierać się w bardziej zacienionych obszarach.

Warunki te mogły utrzymywać się przez około 70 milionów lat. Gdy wnętrze Księżyca ochłodziło się następnie, jego aktywność wulkaniczna znacząco osłabła, a to wstrzymało dalszy wypływ materii gazowej do atmosfery. Co więcej, stosunkowo niewielka grawitacja nie była już dłużej w stanie utrzymać tej wcześniej powstałej atmosfery Księżyca, która ostatecznie uległa rozproszeniu w przestrzeni kosmicznej.


Czytaj więcej:

 

Źródło: Astronomy.com

Zdjęcie: sekwencja zmian rozkładu obszarów księżycowych skał bazaltowych w czasie. Skały te były wynoszone na powierzchnię Księzyca przez erupcje wulkaniczne. Powierzchnie zaznaczone kolorem czerwonym odpowiadają ostatnio wydostającym się na zewnątrz skałom głębinowym. Źródło: Planetary Science Letter