Kuu: Triivib eemale sinu küünte kasvamise kiirusel

Kuu: Triivib eemale sinu küünte kasvamise kiirusel

Iga aasta triivib Kuu 38 mm (1,5 tolli) Maast eemale — ligikaudu sama kiirusel, millega inimeste küüned kasvavad. See kõlab liiga aeglaselt, et oluliseks saada, kuid korrutades geoloogilisele ajale on see kujundanud mõlemat maailma ümber, sirutades Maa päeva tund tundide jagu, samal ajal kui Kuu ise aeglaselt jõujääk triivib.

See on ka äärmuste paik, kui sa pilgu heita tuttava vaatekaina Maalt edasi: jäädavalt varjustatud krater jahedam kui Pluuto pind, magnetväli, mis peaaegu täielikult kadunud, ja lavavoolu, mis purskesid palju hiljuti, kui kuollud, kraatreid täis Kuu pinn soovitaks.

Kuu on ka paremini dokumenteeritud teise maailm, millel meil on. Näidised, mille kolm erinevat kosmoseprogrammi tagasi tõid, pluss orbiidid, mis täna veel lennavad, muudavad jätkuvalt pilti sellest, kuidas ta tekkis ja mida ta vaikides selle hallist pinna all veel teeb.

Pikk hüvasti

See 38 mm triiv aastas on loode-tõmbe sümptom Maa ja Kuu vahel, ja efekt töötab mõlemal pool. Kuu tõmme aeglustab Maa pöörlemist järk-järgult: praegused hinnangud ütlevad, et see loodepiduritõmme, koos Päikesega, on aidanud pikendada Maa päeva umbes 6 tunnist praeguse 24 tunnini umbes 4,5 miljardi aasta jooksul.

Aeglustumine ei ole olnud ühtlane, kuid trend on selge. 3,2 miljardit aastat tagasi, Arche ajastu jooksul, oli Maa päikesepäev vaid umbes 13 tundi pikk — veidi rohkem kui täna. Igaüks neist täiendavatest tunnitest tuli samast allikast: Kuust, mis vaikselt Maa pöörlemist varastas ja orbitaalse kauguseks muutis.

Sündinud kaldu kokkupõrkest, uuritud kolme kosmoseprogrammiga

Kuu ajalugu algab tõenäoliselt kokkupõrkest, mis näeb vaid kergelt tagantjärgi. Jätta-mõju hüpoteesissa Marsi suurusega protoplaneet, tuntud kui Theia — üks sarnaste kehade populatsioonist, mis uskutakse Päikesesüsteemis 4,5 miljardit aastat tagasi olemas — tabas noorte Maa umbes 45 kraadi madalal nurgal. Simulatsioonid viitavad, et lööja kiirenes alla 4 km/s-lt, kui veel kaugel, rohkem kui 9,3 km/s (5,8 mi/s) kokkupõrke hetkel, heites piisavalt romakaid orbiidile, et lõpuks Kuu moodustada.

Aastatuhandeid hiljem käisid inimesed selle kokkupõrke tükke kätte võtmas nime all, millel on oma päritolu lugu. NASA juht Abe Silverstein nimetas Apollo programmi Kreeka jumala järgi ühe õhtu alguses 1960, väites, et "Apollo, kes sõidab oma vankriga üle Päikese, oli sobiv kavandatud programmi suurele ulatusele."

Kosmonaut Buzz Aldrin kõnnib Kuu pinnal Apollo 11 missiooni ajal
Buzz Aldrin Kuu pinnal Apollo 11 väljaspool sõiduki tegevuse ajal. Foto: Neil A. Armstrong, avalik omand, via Wikimedia Commons

Kolm kosmoseprogrammi tõid lõpuks Kuu tükkid koju, väga erinevates mastaabitasandites. Meeskonnaga Apollo maandumised tõid tagasi 382 kg (842 naela) kuukive ja mulda 1969-1972 vahel; kolm robotroobu nõukogude Luna missioon tõid tagasi tagasihoidliku 301 grammi (10,6 untsit); ja 2020. aastal tõi Hiina robotroobu Chang'e 5 tagasi 1.731 g (61,1 untsit) — rohkem kui viis korda kogu nõukogude saak ühe missiooni jooksul.

Jahedaim koht, kunagi inimkonnale mõõdetud

Mitte kõik äärmused Kuul ei tule löökidest või loodetest. Jäädavalt varjustatud kraatris põhja pooluse lähedal nimega Hermite mõõtis Kuu vaatluste orbiter temperatuuri vaid 26 K (−247 °C) talvepäikeseseisu lähedal. See on jahedaim temperatuur kunagi mõõdetud kuskil Päikesesüsteemis kosmoseaparaadi poolt — isegi jahedam kui Pluuto pind.

Äärmuste rekordmuutuste maastik

Kuu tagakülg peidab oma dramaatilisemaimar. Lõuna Pool-Aitkeni basseini mõõdab umbes 2.240 km (1.390 miili) üle, tehes selle Kuu suurimaks kraateriks ja teine suurimaks kinnitatud mõjukraateriks kusagil Päikesesüsteemis. Tema põrand asub 13 km (8,1 miili) serva all, ulatudes −9.178 km sügavusele — madalaim punkt Kuu pinnal.

Kuu tagakülg Lõuna Pool-Aitkeni basseini kontuuriga märgitud
Lõuna Pool-Aitkeni bassein Kuu tagakülge mosaiigis visandatud. Foto: NASA (Lõuna Pool-Aitkeni basseini kontuur on enda töö), avalik omand, via Wikimedia Commons

Kuu kõrgeim punkt istub mitte kaugel. Nn Seeleani tipp tõuseb 10.629 km (6.605 miili) keskmise pinna kohal, ja teadlased arvavad, et sama kaldu löök, mis Lõuna Pool-Aitkeni basseini välja kaevus, võis siinse koore paksemaks teha, surudes seda üles pigem kui allapoole.

Kuu ei ole märgistatud vaid oma minevikust — ta muudab kuju veel vaikiselt. Vea scarpi võrgustik üle pinna soovitab, et Kuu on viimase miljardi aasta jooksul umbes 90 meetrit (300 jalga) kahvatunud, kui selle sisemus aeglaselt jahtub.

Kaks nägu, kaks erinevat nahka

Seisa Maal ja vaata üles, ja peaaegu kõik tumedust, mida sa näed, on asümmeetriline. Peaaegu kõik Kuu lavasletteid ehk maria istuvad lähiküljas: need katavad 31% lähiküljetala, võrrles vaid 2% peidetud tagaküljega.

Kuu tugevalt kraatreid täis tagakülg, peaaegu täielikult tumeda maria vabaks
Kuu tagakülg, enimasti pime maria vaba, mis katab palju lähekülge. Foto: NASA, avalik omand, via Wikimedia Commons

Osa selgitusest on maa alla maetud. NASA mõõtmised paigutavad Kuu koore umbes 25 miili (40 km) paksuseks lähiküljes, kuid kuni umbes 37 miili (60 km) paksuseks tagaküljel — paksem kaas, mis oleks magma läbimurdmist raskemat ja pinna lavaaga üleujutamist teha.

Isegi lähikülgel murdub muster ühes kohas. Enamik mari-lava voolus madalatesse löögibasseinidesse, kuid Kuu üksainus suurim basalti levik, Oceanus Procellarum, ei vasta ühegi ilmsele löögibasseinile — meeldetuletus, et lava ei järgistage vaid vanu löögikaarti.

Kuu rahutu, vaikne sisemus

Kuu ei olnud alati magnetiliselt surnud. Tema varaiseimas ajastus, umbes 4,5 miljardi ja 3,56 miljardi aasta vahel, ulatus tema magnetväli umbes 100 mikroteslani (1 Gauss) — lähedal Maa magnetvälja jõule täna.

See väli on peaaegu täielikult kadunud. Täna mõõdab Kuu välistest magnetväli alla 0,2 nanoerslani, või alla Maa sajandikust — maailm, mis kunagi tekitas välja meie omaga võistlemiseks, nüüd knappest tuvastatavaks.

Kuu pole ka täielikult vaikne. Kuulemine on palju vähem levinud ja nõrgem kui maavaigistus, kuid võivad kesta kuni tunni — palju pikemalt kui ükski Maa maavärina — sest seismiline vibratsioon levib Kuu kuivade, fragmenditud ülemise koore kaudu kiire kadumise asemel.

Lava, mis jätkus pihustumisega palju hiljem, kui oodati

Ise lava on keemiliselt ebatavaline. Titaaniumdioksid võib moodustada kuni 15% mari-basiidi kaalust, võrrles alla 4% -ga enamikes Maale leitud basiideis — erinevus, mis osutab väga erinevale keemilisele ajaloole kahe maailmasiseselt.

See lava jätkas ka voolamisega palju hiljem, kui Kuu vana, kraatreid täis nägu soovitaks. Hiina Chang'e-5 missiooni poolt kogutud näidiste värskendatud analüüs näitab, et mõned kuubasiidid võivad olla vaid 2,03 miljardi aasta vanused — tõestus, et Kuu vulkaaniline tegevus kestis palju kauem, kui selle tugevalt kraatreid täis pind soovitab.

Vesi viimases kohas, kus keegi seda ootas

Aastakümned oli "kuiv nagu Kuu" mõistlik kirjeldus. Seejärel kinnitas NASA Stratospheric Observatory Infrared Astronoomiale (SOFIA) oktoobris 2020 esimest korda vee olemasolu Kuu päikese-valgusel pinnal — mitte peidetud pysyvalt varjustatud polaarses kraateris, vaid territooriuumis, mida pommitab otsene päikesevalgus.

Avastamise tähtsus ületab trivialiteedi. Jõujääägi väljaspool saavutatav vesi oleks põhimõtteliselt palju lihtsam tulevaste missioonide jaoks leida ja kasutada kui jää, mis maetakse pysyvale pimedusele.

Allikad