Holdunk rendelkezik néhány furcsa tulajdonsággal. Az egyik ilyen, hogy felszíne jelentős eltéréseket mutat a felénk forduló és túlsó féltekék között: ideát a kéreg vékonyabb, simább, sok helyen sötétebb bazalttal kitöltött medencékkel fedett, odaát vastagabb, csupa kráterezett felföld. Emellett bizonyos elemek (KREEP: kálium, ritkaföldfémek és foszfor) gyakorisága is eltérő. Voltak már korábban is elméletek, hogy mi hozta létre ezt a kettősséget, például változó mértékű árapály-fűtés, vagy épp a Déli-Pólus-Aitken-medencét is létrehozó nagy becsapódás. Egy új elmélet is becsapódáson alapul, de nem messziről érkezett vándorén, hanem hold-testvérek közötti eseményen.

Szembetűnőek a különbségek a két félteke között. Ez a magasság-térkép is mutatja, hogy a felénk forduló félteke sokkal simább, míg a túlsó tele van kráterekkel. A Déli-Pólus-Aitken-medence a nagy kék mélyedés a túlsó oldal déli felén.

Erik Asphaug és Martin Jutzi (University of California, Santa Cruz, USA) a Nature-ben megjelent cikkükben a Hold keletkezésének legelfogadottabb elméletét vették alapul. Eszerint a Hold anyagát egy hatalmas égitestnek az ős-Földbe történt becsapódása dobta ki, ami aztán a Föld körül szép lassan összeállt a ma ismert Holddá. A szimulációk szerint pedig létrejöhettek olyan konfigurációk, ahol három égitest (Föld és két hold) maradhatott meg a rendszerben hosszabb ideig, közel százmillió évig. Ennyi idő kellett ugyanis, hogy kellőképpen lehűljenek: az ős-Holdat, a nagyobb égitest felszínét már csak vékony (< 100 km) magmaóceán borította, a kisebb, ~1/3 Hold-átmérőjű impaktort, az áldozatot, pedig megszilárdult kéreg.

Négy pillanatkép a szimulációból. A jelzett anyagok: az ős-Hold kérge (szürke), az impaktor kérge (világoskék) és köpenye (sötétkék) és egy réteg az ős-Hold köpenyéből (sárga).

Több tízmillió év alatt azonban egy trójai (azonos pályán, de 60 fokkal odébb keringő) hold pályája is destabilizálódik, és előbb-utóbb becsapódik az ős-Holdba. De nem szokványos becsapódás ám ez! A Naprendszerben megszokott, több tíz km/s-os sebességek helyett a két égitest mindössze 2-3 km/s-al találkozott. Emiatt nem jön létre kráter és nem dobódik törmelékfelhő, hanem az impaktor anyaga rárakódik a nagyobb égitest felszínére. A szimuláció végeredménye pedig egész közel áll a valósághoz: a becsapódó test anyaga beborította az egyik féltekét, létrehozva a felföldeket, míg a még jelenlévő magmaóceánt átlökte a másikra. Ez pedig megmagyarázza az eltérést az elemgyakoriságban is.

A becsapódáson túlesett Hold keresztmetszete. Az impaktor anyaga (szürke) beborította az egyik féltekét, míg a magmaóceánt (sárga) átnyomta a másikra. Ha volt magja az impaktornak (nem valószínű), az besüllyedt a Holdéba, és nem változtatott az események lefolyásán.

Az elméletet nagyszerűen lehetne igazolni vagy épp cáfolni mintahozó missziókkal. Mivel az impaktor kérge hamarabb kialakult, ezért öregebb a Holdénál: ezt az ősi kéreganyagot kéne megtalálni. Ez azonban elsősorban a túloldalon van jelen, csak igen kis része juthatott át a felénk néző oldalra. A NASA New Frontiers misszió-jelöltjei között szerepel is egy tervezet, a MoonRise, ami a túloldalról, a Déli-Pólus-Aitken-medencéből hozna mintát, de a legutóbbi kiválasztáson alulmaradt, és számos izgalmas tervezettel néz szembe a következő alkalommal is. Ez szinte már felhívás egy GLXP küldetésre, nem?

Képek forrása:

1.) 3.) 4.) Nature

2.) Mark A. Wieczorek / NASA