Οι Κινέζοι επιστήμονες εφεύραν ένα νέο τρόπο για να κατανοήσουν τη χημική σύσταση της αντίθετης πλευράς του φεγγαριού, φέρνοντας στο φως νέα στοιχεία για ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της σεληνιακής επιστήμης. Η πλευρά του φεγγαριού που δεν βλέπουμε ποτέ από τη Γη, παρέμενε για πολύ καιρό αχαρτογράφητη όσον αφορά τη χημεία της.
Ωστόσο, δείγματα από την κινεζική αποστολή Chang’e-6, σε συνδυασμό με προηγμένες τεχνολογίες, βοήθησαν μια ομάδα με επικεφαλής το Ινστιτούτο Φυσικής Τεχνικής της Σαγκάης (SITP) να αποκωδικοποιήσει τη χημική ταυτότητα της Σελήνης. Ερευνητές από το SITP, που ανήκει στην Κινεζική Ακαδημία Επιστημών, συνεργάστηκαν με συναδέλφους από το Πανεπιστήμιο Tongji της Σαγκάης και άλλα κινεζικά ιδρύματα.
Αυτή η συνεργασία οδήγησε στη δημιουργία του πρώτου χάρτη παγκόσμιας κατανομής υψηλής ακρίβειας των κύριων οξειδίων στο φεγγάρι, όπως ανακοινώθηκε πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό Nature Sensors. Σύμφωνα με το SITP, η μελέτη αποκάλυψε τα χαρακτηριστικά των βαθύτερων υλικών στη λεκάνη South Pole-Aitken και τα συνθετικά μοτίβα των σεληνιακών εδαφών στην αντίθετη πλευρά. Η λεκάνη South Pole-Aitken είναι ο μεγαλύτερος και παλαιότερος γνωστός κρατήρας πρόσκρουσης στη Σελήνη, εκτεινόμενος περίπου 2.500 χιλιόμετρα στην αντίθετη πλευρά.
Η ομάδα του SITP τόνισε ότι τα ευρήματα προσφέρουν επιστημονική υποστήριξη υψηλής ακρίβειας για την ανάλυση του γεωλογικού ιστορικού εξέλιξης της Σελήνης και την καθοδήγηση επιλογής τοποθεσιών προσγείωσης για μελλοντικές αποστολές εξερεύνησης.
Η παγκόσμια χαρτογράφηση της επιφανειακής χημείας της Σελήνης είναι ζωτικής σημασίας για την αποκάλυψη των γεωλογικών της χαρακτηριστικών και της ιστορίας της. Οι προηγούμενες εκτιμήσεις βασίζονταν κυρίως σε δεδομένα τηλεπισκόπησης, τα οποία βαθμονομούνταν με πραγματικά στοιχεία από σεληνιακά δείγματα.
Σημαντικές σεληνιακές αποστολές, όπως οι αμερικανικές Apollo, το σοβιετικό πρόγραμμα Luna και η κινεζική Chang’e-5, έχουν παράσχει στους επιστήμονες πλούσια δεδομένα από την εγγύς πλευρά. Ωστόσο, το τραχύ έδαφος και τα εξωτικά ορυκτά της αντίθετης πλευράς προκάλεσαν δυσκολίες στα φασματοσκόπια που βρίσκονταν σε τροχιά, καθιστώντας δύσκολη τη χαρτογράφηση της σύνθεσής της.
Η κατάσταση άλλαξε το 2024, όταν η αποστολή Chang’e-6 επέστρεψε πάνω από 1,9 κιλά δειγμάτων από την ανεξερεύνητη αντίθετη πλευρά, συγκεκριμένα από τον κρατήρα πρόσκρουσης South Pole-Aitken Basin. Η κινεζική ομάδα εισήγαγε τα δεδομένα “ground truth” από την Chang’e-6, δηλαδή πραγματικές χημικές μετρήσεις από τα σεληνιακά εδάφη της αντίθετης πλευράς, σε ένα εξελιγμένο μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης (AI).
Συνδυάζοντας το μοντέλο με υφιστάμενα δεδομένα δειγμάτων από την εγγύς πλευρά και εικόνες υψηλής ανάλυσης από τον πολυζωνικό απεικονιστή Kaguya της Ιαπωνίας, η ομάδα βελτίωσε το σύστημα για να απομονώσει τις μη γραμμικές σχέσεις μεταξύ του ηλιακού φωτός που αντανακλάται από την επιφάνεια και των οξειδίων που κρύβονται από κάτω.
Χρησιμοποιώντας αυτήν την προσέγγιση “AI+τηλεπισκόπηση”, η ομάδα ανακατασκεύασε με ακρίβεια τις παγκόσμιες κατανομές έξι κύριων οξειδίων στοιχείων: σιδήρου, τιτανίου, αλουμινίου, μαγνησίου, ασβεστίου και πυριτίου. Επίσης, απομόνωσαν με σαφήνεια τα χαρακτηριστικά των στοιχείων στις τρεις κύριες χημικές επαρχίες της Σελήνης: τις “θάλασσες” (maria) ή σκοτεινές βασαλτικές θάλασσες, τα “υψίπεδα” (highlands) ή την φωτεινή, αρχαία κρούστα, και τη λεκάνη South Pole-Aitken.
Τα ευρήματα επιβεβαιώνουν κάποιες μακροχρόνιες θεωρίες για τη γεωλογική εξέλιξη της Σελήνης, συμπεριλαμβανομένης αυτής για τον πρώιμο ωκεανό μάγματος της Σελήνης – ένα τεράστιο υγρό στρώμα που ψύχθηκε και διαστρωματώθηκε άνισα σε ημισφαίρια, δημιουργώντας τις σημερινές έντονες αντιθέσεις στην κρούστα-μανδύα και τις χημικές διαφορές μεταξύ της εγγύς και της αντίθετης πλευράς.
«Αυτοί οι βελτιωμένοι χάρτες προσφέρουν ποσοτική καθοδήγηση για την επιλογή τοποθεσιών προσγείωσης και για μελλοντικές αποστολές εξερεύνησης της Σελήνης», δήλωσαν οι ερευνητές στην εργασία τους. Αυτό είναι το τελευταίο σε μια σειρά αποτελεσμάτων από την αποστολή Chang’e-6, η οποία συνεχίζει να φωτίζει τα μυστήρια της αντίθετης πλευράς.
Τον Οκτώβριο, επιστήμονες από την Κίνα και τη Βρετανία ανακάλυψαν ότι η αντίθετη πλευρά της Σελήνης δεν ήταν μόνο οπτικά διαφορετική από την εγγύς πλευρά, αλλά πιθανόν και ψυχρότερη. Μια σύγκριση δειγμάτων αποκάλυψε θερμική ασυμμετρία μεταξύ των δύο πλευρών, με τα ορυκτά της αντίθετης πλευράς να φαίνεται ότι σχηματίστηκαν σε εσωτερικές θερμοκρασίες λάβας περίπου 100 βαθμούς Κελσίου χαμηλότερες. Μια προηγούμενη ανάλυση βράχων από την αντίθετη πλευρά που επέστρεψε η Chang’e-6 υπέδειξε ότι ένα μέρος του βαθύτερου εσωτερικού της Σελήνης είχε απογυμνωθεί από σημαντικά χημικά συστατικά πριν από περισσότερα από 4 δισεκατομμύρια χρόνια – πιθανώς κατά τη διάρκεια μιας γιγαντιαίας πρόσκρουσης αστεροειδούς.
