Månens baksida är en mystisk plats som aldrig är synlig från jorden. Den mest anmärkningsvärda egenskapen hos månen är asymmetrin mellan månens närsida och långsida vad gäller sammansättning, skorpans tjocklek och vulkanism. Forskarna har ännu inte nått konsensus om ursprunget till månens asymmetri på grund av bristen på prover från den bortre sidan, vilket är en av de viktigaste kvarstående frågorna inom månvetenskapen.
Chang’e-6-uppdraget, som sköts upp den 3 maj 2024 och som för närvarande är på väg mot månen, är världens första uppdrag för att återföra prover från månens baksida. Uppdraget syftar till att återföra ca 2 kg månjord till jorden från den södra mareslätten i Apollo-bassängen i Sydpolen-Aitken-bassängen, det största kända nedslaget i solsystemet. Dessa prover innehåller en enorm vetenskaplig potential som kan användas för att lösa gåtan med månens dikotomi och till och med omforma vår kunskap om vår närmaste granne.
Som framgår av en nyligen publicerad artikel i Earth and Planetary Science Letters har Dr. Yuqi Qian, professorerna Joseph Michalski och Guochun Zhao från institutionen för geovetenskaper vid University of Hong Kong (HKU) och deras internationella medarbetare ingående studerat vulkanismen i Apollo-bassängen och dess omgivningar, vilket avslöjade den mystiska och varierande vulkanismen på Chang’e-6-landningsplatsen med betydande konsekvenser för analysen av Chang’e-6-provet och ursprunget till månens dikotomi.
Studien har visat att Apollobassängen har omfattande vulkaniska aktiviteter som varar från den nektariska (~4,05 miljarder år sedan) till den eratostheniska perioden (~1,79 miljarder år sedan). Den vulkaniska aktiviteten i regionen påverkades avsevärt av jordskorpans tjocklek. Dikter i skorpan med medelhög tjocklek tenderar att stanna under kratergolvet och sprida sig i sidled för att bilda en tröskel och en krater med golvfrakturer.
Dikter under jordskorpan som tunnats ut av Apollo-bassänghändelsen nådde direkt upp till ytan och bildade utbredda lavaflöden, och diken i tjock jordskorpa stannar upp innan de når ytan och bildar basaltiska dikesintrusioner. ”Denna grundläggande upptäckt tyder på att skillnaden i tjocklek på jordskorpan mellan närsidan och fjärran sidan kan vara den främsta orsaken till månens asymmetriska vulkanism”, säger Dr. Qian. ”Detta kan testas med hjälp av Chang’e-6-proverna.”
För den södra mare-slätten i Apollo-bassängen, där Chang’e-6 kommer att landa, finns det minst två episoder av utbrott. Det tidigare utbrottet inträffade för ca 3,34 miljarder år sedan och hade en sammansättning med låg Ti och täckte hela den topografiskt låga regionen mellan Apollos toppring och bassängkanten. Det senare utbrottet inträffade för ~ 3,07 miljarder år sedan med hög Ti sammansättning nära Chaffee S-kratern och flöt österut med minskande tjocklek tills den stötte på proto-rynkryggar.
Författarna föreslog att hög-Ti-basalter i väst har de mest omfattande vetenskapliga betydelserna. Provtagning skulle ge hög-Ti-basalter, underliggande låg-Ti-basalter och exotiska nonmare-material som transporterades av nedslagshändelser. Professor Michalski betonade: ”Olika provkällor skulle ge viktiga insikter för att lösa en rad vetenskapliga frågor om månen som är dolda i Apollo-bassängen.”
”Resultatet av vår forskning är ett stort bidrag till Chang’e-6 månuppdraget. Det skapar ett geologiskt ramverk för en fullständig förståelse av de Chang’e-6-prover som snart återvänder och kommer att vara en viktig referens för de kinesiska forskarnas kommande provanalyser”, säger professor Guochun Zhao, professor vid HKU:s institution för geovetenskaper och medförfattare till artikeln. Det är ett stort steg för HKU, som strävar efter excellens inom planetvetenskap och ett ökat deltagande i det nationella rymdprogrammet.
HKU är det enda universitetet i Hongkong som har tillgång till månprover från Chang’e-5-uppdraget från en närliggande planet. Med utgångspunkt i detta arbete kommer det geologiska teamet från HKU även att undersöka möjligheten att få tag på Chang’e-6-prover. Detta initiativ syftar till att göra det möjligt för HKU att inneha månprover som representerar både närsidan och fjärran sidan, och därmed öppna ett nytt fönster för vetenskaplig utforskning av två månhalvor.
Ytterligare information: Yuqi Qian et al, Long-lasting farside volcanism in the Apollo basin: Chang’e-6 landing site, Earth and Planetary Science Letters (2024). DOI: 10.1016/j.epsl.2024.118737
