Przez lata żartowaliśmy, że Księżyc może być zrobiony z zielonego sera. Dziś wiemy na pewno: jego wnętrze to nie delikates, tylko metaliczny, żelazny twardziel. Najnowsze modelowanie naukowe opublikowane w 2023 roku potwierdziło istnienie stałego, wewnętrznego jądra o parametrach bardzo zbliżonych do żelaza. To przełom, który kończy wieloletnią naukową debatę oraz otwiera nowy rozdział w badaniach historii Księżyca i Układu Słonecznego.
Księżyc ma jądro podobne do ziemskiego
Zespół kierowany przez Arthura Briauda z francuskiego CNRS porównał liczne modele struktury wnętrza Księżyca i zestawił je z danymi obserwacyjnymi – m.in. z pomiarów laserowych oraz archiwów misji Apollo. Najlepsze dopasowanie uzyskano dla wariantu z płynnym jądrem zewnętrznym oraz stałym jądrem wewnętrznym.
Według nowych analiz:
- promień jądra zewnętrznego wynosi ok. 362 km
- promień jądra wewnętrznego wynosi ok. 258 km
- gęstość jądra oscyluje wokół 7 800 kg/m³, czyli praktycznie jak żelazo
To ok. 15 procent całkowitego promienia Księżyca, co czyni jego wnętrze bardziej podobnym do wnętrza Ziemi, niż wcześniej zakładano.
Co więcej, wyniki świetnie korelują z wcześniejszymi analizami Renee Weber z NASA z 2011 roku, które również wskazywały na żelazny, stały rdzeń.
Co oznacza „przewrócenie płaszcza”?
Modele zgodne z obserwacjami sugerują również tzw. globalne obalenie płaszcza, czyli powolne przemieszczanie się materii wewnętrznej: gęstszej ku centrum, a lżejszej ku powierzchni. Tłumaczy to m.in. rozmieszczenie pewnych pierwiastków w dawnych obszarach wulkanicznych Księżyca. Innymi słowy, Księżyc nie jest geologiczną skamieliną. Miał w przeszłości znacznie bardziej dynamiczne wnętrze, niż sądzono.
Koniec pola magnetycznego Księżyca – zagadka coraz bliżej rozwiązania
Nowy model wnętrza pomaga lepiej zrozumieć, dlaczego Księżyc utracił swoje pole magnetyczne ok. 3,2 mld lat temu. Pole magnetyczne powstaje wskutek ruchów materii w jądrze – dlatego skład, temperatura i stan fizyczny jądra mają kluczowe znaczenie. Żelazne, a jednocześnie wygasające dynamo wewnętrzne może wyjaśnić, czemu Księżyc był kiedyś magnetycznie aktywny, a dziś jest obiektem niemal „wyciszonym”.
Dlaczego te wyniki są tak ważne?
- Otwierają drogę do poprawy modeli ewolucji Układu Słonecznego.
- Pomagają przewidywać warunki przyszłych baz księżycowych.
- Podnoszą znaczenie nadchodzących misji sejsmicznych (NASA, ESA, CNSA).
W praktyce – im lepiej poznamy wnętrze Księżyca, tym lepiej zrozumiemy własne kosmiczne korzenie.
Ostatni krok: bezpośrednie potwierdzenie
Nowe pomiary dopiero przed nami. Planowane misje Artemis i rozwój sejsmologii w kosmosie mogą przynieść dowody o jeszcze większej precyzji. Ironią losu jest fakt, że pierwszy wiarygodny dowód na żelazne jądro Księżyca otrzymaliśmy na długo przed powrotem ludzi na jego powierzchnię.
Naukowo – piękna domknięta klamra. Misja Apollo rozpoczęła zagadkę, a dzisiejsze modele zaczynają ją kończyć.
Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Nature .