A tudományos közösség jelenlegi álláspontja szerint körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt egy kozmikus ütközés érte a Földet, ami végül a Hold megszületéséhez vezetett. A heves becsapódás olvadt törmeléket sodort Föld körüli pályára, amely törmelék végül egybeolvadt és lehűlt – így alakult ki bolygónk ma ismert kísérő égiteste. Az esemény pontos dinamikája azonban máig találgatások tárgya. Az Arizonai Egyetem Hold- és Bolygólaboratóriumának kutatóinak a Nature Geoscience című folyóiratban publikált tanulmánya ezért épp erre a folyamatra, tehát a Hold kialakulására fókuszál, de emellett témája még mindennek a bolygófejlődésre gyakorolt hatása, ráadásul nem csak a Föld, de a Mars tekintetében is.

A Hold keletkezésével kapcsolatos alapvető ismereteinket az Apollo-küldetések során gyűjtött kőzetminták és az elméleti modellek alapozzák meg. Ezek a bazalt típusú minták váratlanul magas titánkoncentrációt mutattak, ami a Hold gyors és heves keletkezésére utal. Kezdetben egy globális magmaóceán borította a Holdat, amely fokozatosan kristályosodott az égitest köpenyévé és kérgévé. Ez a folyamat sűrű, titán-vasban gazdag ásványokat, mint az ilmenit, hagyott maga után, amelyek a sűrűségük miatt gravitációs instabilitást okozhattak.

Weigang Liang és csapata azt feltételezi, hogy ezek az ásványok lesüllyedtek a Hold köpenyébe, majd végül titánban gazdag lávaként újra a felszínre kerültek. Vagyis a Hold drámai átalakuláson ment keresztül: lényegében kifordult önmagából. Azonban az, hogy ezek az anyagok egyenletesen vagy csoportokban süllyedtek-e le, és pontosan milyen útvonalon, továbbra is vita tárgyát képezi.

A folyamat tehát úgy festett, hogy a Holdat a korai történetében egy nagy hőmérsékletű, olvadt kőzetekből álló óceán borította, amely lassan lehűlt, majd megszilárdult. Ennek eredményeképpen kialakult a Hold köpenye és kérgének a struktúrája. Azonban a hűlés során bizonyos, nagyon sűrű ásványok, mint az ilmenit, visszamaradtak.

Ezek az ásványok a gravitációs erők miatt elkezdhettek lefelé mozogni a Hold belsejében. Liang és kutatócsoportja szerint ezek az ásványok végül megolvadtak, és mint titánban gazdag láva, újra a felszínre jutottak. Azonban a folyamat pontos lefolyása – hogy ez egyszerre történt-e, vagy fokozatosan, illetve hogy az anyagok egyetlen nagy tömbben vagy kisebb darabokban mozogtak-e – még mindig kérdéses.

Ami az önmagából “kifordult Hold” elméletet igazolja, azok a NASA GRAIL küldetése által azonosított gravitációs anomáliák, amelyek tehát alátámasztják az ilmenit vándorlásának és süllyedésének elméletét. Mindez ráadásul nem csak megerősíti az elmélet helyességét, de konkrét időpontot is képes rendelni a vizsgált jelenségek mellé. A titánban gazdag anyagok lefelé mozgása, majd lávaként újbóli felszínre kerülése ezek szerint már 4,22 milliárd évvel ezelőtt, tehát a Hold formálódásának korai szakaszában megtörtént. Ez az esemény jelentős hatással volt a Hold vulkáni tevékenységére is a későbbiekben.

Mindezen felül ráadásul a kutatás magyarázatot kínál a Hold aszimmetrikus jellemzőire is, különös tekintettel a Holdnak a Földhöz közelebbi, ún. “közeli” és a távolabbi, ún. “távoli” oldala közötti különbségekre. A Hold közeli oldalának egyedi tulajdonságai, mint az alacsonyabb tengerszint feletti magasság, a vékonyabb kéreg, a széles kiterjedésű lávaáramok, és a szokatlan elemkoncentrációk, valószínűleg a köpeny megfordulásából eredhetnek. Ami folyamat tehát szorosan összefügg a Hold rejtélyes múltjával.

A köpeny megfordulása során ugyanis a Hold belsejében lévő anyagok átrendeződtek, ami magyarázhatja, miért találhatók bizonyos ásványok és elemek magasabb koncentrációban a Hold egyik oldalán, mint a másikon. Például, ha a köpenyben lévő sűrűbb anyagok – mint amilyenek a titánban gazdag ásványok is – idővel a Hold egyik oldalára vándoroltak, ez befolyásolhatta a kéreg vastagságát, a felszíni formákat és a kémiai összetételt is.

A tudós csapat mindezeket az eredményeket úgy érte el, hogy az ismert geofizikai bizonyítékokat kötötte össze a számítógépes modellezéssel.

(Kép: Pixabay/jwvein)