Månens bortre sida är en mystisk plats som aldrig är synlig från jorden. Det mest anmärkningsvärda särdraget hos månen är dess asymmetri mellan månens närsida och bortre sida i sammansättning, skorpatjocklek och stovulkanism. Forskare har ännu inte nått en konsensus om ursprunget till månasymmetri på grund av bristen på prover på bortre sidan, vilket är en av de viktigaste återstående frågorna inom månvetenskapen.
Chang'e-6-uppdraget, som sjösattes den 3 maj 2024, och för närvarande är på väg till månen, är världens första prov-retur-uppdrag på månens bortre sida. Det syftar till att återföra ~2 kg månjord till jorden från den södra stoslätten i Apollo-bassängen inom Sydpolen-Aitken-bassängen, den största kända nedslagsfunktionen i solsystemet. Dessa prover innehåller en enorm vetenskaplig potential som kan användas för att lösa månens dikotomiproblem och till och med omforma vår kunskap om vår närmaste granne.
Som visas i en nyligen publicerad artikel publicerad i Earth and Planetary Science Letters , Dr. Yuqi Qian, professorerna Joseph Michalski och Guochun Zhao från Institutionen för geovetenskaper vid University of Hong Kong (HKU) och deras internationella samarbetspartners har utförligt studerat vulkanismen i Apollobassängen och dess omgivningar, vilket avslöjade det mystiska och mångsidiga vulkanism på Chang'e-6-landningsplatsen med betydande konsekvenser för Chang'e-6-provanalysen och ursprunget till månens dikotomi.
Studien har funnit att Apollobassängen har omfattande vulkaniska aktiviteter som varar från den nektariska (~4,05 miljarder år sedan) till den Eratosthenska perioden (~1,79 miljarder år sedan). Vulkanaktiviteten i regionen påverkades avsevärt av jordskorpans tjocklek. Vallar i skorpa med medeltjocklek tenderar att stanna under kraterbotten och sprider sig i sidled för att bilda en tröskel och golvspräckt krater.
Vallar under jordskorpan som tunnas ut av händelsen i Apollobassängen nådde direkt till ytan och bröt ut för att bilda utbredda lavaflöden, och vallar i tjock skorpa stannade innan de kunde nå ytan och bilda basaltiska vallintrång. "Detta grundläggande fynd indikerar att skillnaden i jordskorpans tjocklek mellan närsidan och bortsidan kan vara den primära orsaken till månens asymmetriska vulkanism", säger Dr. Qian. "Detta kan testas av de returnerade Chang'e-6-proverna."
För den södra stoslätten i Apollobassängen, där Chang'e-6 ska landa, finns det minst två episoder av utbrott. Den tidigare bröt ut för ~3,34 miljarder år sedan med låg Ti-sammansättning och täckte hela det topografiskt låga området mellan Apollo-toppringen och bassängkanten. Det senare utbrottet inträffade för ~3,07 miljarder år sedan med hög Ti-sammansättning nära Chaffee S-kratern och strömmade österut med minskande tjocklek tills de mötte proto-rynkåsar.
Författarna föreslog att basalterna med hög Ti-nivå i väst har de mest rikliga vetenskapliga betydelserna. Provtagning av det skulle returnera hög-Ti-basalter, underliggande låg-Ti-basalter och exotiska icke-marmaterial som transporterades av kollisionshändelser. Professor Michalski betonade, "Mångsidiga provkällor skulle ge viktiga insikter i att lösa en serie månvetenskapliga frågor gömda i Apollobassängen."
"Resultatet av vår forskning är ett stort bidrag till månuppdraget Chang'e-6. Det sätter en geologisk ram för att fullständigt förstå de snart återlämnade Chang'e-6-proverna och kommer att vara en nyckelreferens för den kommande provanalysen för Kinesiska forskare", säger professor Guochun Zhao, ordförande vid HKU:s institution för geovetenskaper och medförfattare till artikeln. "Det är ett stort steg för HKU där universitetet strävar efter spetskompetens inom planetvetenskap och mer deltagande i det nationella rymdprogrammet."
HKU är det enda universitetet i Hong Kong som har månprover som erhållits av Chang'e-5-uppdraget från närliggande sida. Med utgångspunkt i detta arbete kommer det geologiska teamet från HKU också att utöva möjligheten att även förvärva Chang'e-6-prover. Detta initiativ syftar till att göra det möjligt för HKU att ha månprover som representerar både närsidan och bortsidan, och på så sätt låsa upp ett nytt fönster för vetenskaplig utforskning av studien av två månhalvklot.
Mer information: Yuqi Qian et al, Långvarig vulkanism på andra sidan i Apollo-bassängen:Chang'e-6 landningsplats, Earth and Planetary Science Letters (2024). DOI:10.1016/j.epsl.2024.118737
Journalinformation: Earth and Planetary Science Letters
Tillhandahålls av University of Hong Kong
