En ny studie avslöjar att en massiv asteroid träffade månen från norr för cirka 4,3 miljarder år sedan, och bildade den stora Sydpol-Aitken-bassängen samt exponerade djupa inre material. Detta sneda slag förklarar bassängens ojämna terräng och koncentrationen av nyckelelement på månens närsida. Upptäckterna kan hjälpa NASAs Artemis-uppdrag att avslöja månens historia.
För cirka 4,3 miljarder år sedan, under solsystemets tidiga dagar, träffade en kolossal asteroid månens baksida från norr och höll ut Sydpol-Aitken (SPA)-bassängen. Denna enorma krater sträcker sig ungefär 1 200 miles från norr till söder och 1 000 miles från öst till väst, med en avlång oval form som indikerar ett snedt slag snarare än en direkt träff.
Leidd av Jeffrey Andrews-Hanna, en planetforskare vid University of Arizona, analyserade forskningen som publicerades den 8 oktober i Nature bassängens topografi, skorptjocklek och ytkemi. Teamet fann att SPA avtar mot söder, vilket tyder på att slagnamnet reste sig från norr till söder. Den södra kanten, eller nedströmsänden, är begravd under tjocka lager av ejekta från månens djupa inre, medan den norra uppströmsänden har mindre skräp.
"Detta betyder att Artemis-uppdragen kommer att landa på bassängens nedströmskant -- det bästa stället att studera den största och äldsta nedslagsbassängen på månen, där det mesta av ejektan, material från månens djupa inre, bör vara staplat," sa Andrews-Hanna.
Nedslaget belyser också månens tidiga utveckling från en global magmamojo. När den kyldes bildade tätare mineraler manteln, medan lättare skapade skorpan. KREEP-element – kalium, sällsynta jordartsmetaller och fosfor – koncentrerades i de sista smälta resterna, liknande sirap i en frusande läsk. Baksidans tjockare skorpa pressade detta material mot närsidan, och drev vulkanism som formade de välkända 'människan på månen'-dragen.
En asymmetri i ejektatäcket stöder detta: västsidan är rik på radioaktivt torium, men östra flanken är det inte, vilket indikerar att nedslaget trängde igenom en gräns mellan KREEP-berikad och vanlig skorpa. "Vår teori är att när skorpan tjocknade på baksidan pressades magmamoet under ut mot sidorna, som tandkräm som pressas ut ur ett rör, tills det mesta hamnade på närsidan," förklarade Andrews-Hanna.
Artemis-astronauter kan snart samla prover från denna region, och erbjuda detaljerade insikter i månens sammansättning bortom fjärranalysdata.