Prve studije Mjesečeva materijala što ga je donijela posada "Apola-11"

Rubrika Škrinjica donosi vam tekstove od prije nekoliko desetljeća, kao osvrt i podsjetnik na neka druga vremena u kojima su se ljudi također bavili znanošću ali malo drugačije negoli je to danas običaj. Odabrali smo tekstove koje su nekada pisali naši prijatelji i kolege od kojih smo učili kako se baviti znanošću, ali i kako bismo ih izvukli iz zaborava. Nadamo se da ćete uživati čitajući ih.

Tekst je napisao Zdravko Gašparov, nekadašnji tajnik Astronomske sekcije Zvjezdarnice u Zagrebu, a objavljen je u časopisu Zemlja i svemir broj 2, iz 1970 godine.

Zamislite, na jedan tren, kako dva inteligentna bića s nekog drugog planeta po prvi put posjećuju Zemlju. Tu provedu svega nekoliko sati na jedva pola hektara njenog pustinjskog tla, pokupe neke uzorke i ubrzo zatim odlaze kući. Pitamo se - koliko ta bića mogu naučiti, samo na osnovu takvog kratkog susreta sa Zemljinim svijetom, o njenoj složenoj geologiji, geofizici i biologiji? Vjerojatno - ne jako mnogo! Stoga niti ne treba da očekujemo neznane kako tačne odgovore na pitanja o Mjesečevoj prirodi i postanku na osnovu nekoliko prvih uzoraka njegova tla.Dvije aluminijske kutije, svaka veličine jednog malog putnog kovčega, stigoše u Houston (Hjuston) 25. srpnja 1969. pune uzoraka Mjesečeve prašine i stijena. Prva kutija je sadržala oko 8,5 kg Mjesečevog materijala (površinske stijene i primjerci tla sve do 20 cm dubine), a u drugoj se kutiji nalazilo oko 19 kg Mjesečeve prašine, zajedno sa dvanaest stijena kojih se veličina kreće od lopte za golf do krupnog šljunka. Na prvi pogled izgledalo je da su stijene općenito eruptivnog porijekla (mnoge od njih bile su pune plinskih mjehurića kao da su nastale očvršćivanjem tekuće lave), a boja im se kretala od svijetlo do umjereno sive. Ispitivanja spektra svjetlosti, reflektirane sa jednog komadića stijene, pokazala su slijedeći kemijski sastav:

49% silicijevih spojeva (slično zemlji kremenjači); 12% željeza; 12% kalcija; 10% aluminijskih spojeva (slično glini); 8% magnezija; 7% titan-oksida; manje od 1% nikla. Ovo je po sastavu slično zemaljskim bazaltnim stijenama, ali iznenađuje razmjerno velika količina titana. Mjesečeva je prašina bila grijana do 1650° C kako bi se iz nje oslobodili upijeni plinovi, za koje se analizom utvrdilo da su većinom plemeniti (inertni) plinovi: helij, argon, neon, kripton i ksenon. Pretpostavlja se da su atomi ovih plinova bili sastavni dijelovi "Sunčevog vjetra" prije nego ih je zarobila Mjesečeva prašina. Da bi se ispitalo da li materijal s Mjeseca sadrži bilo kakve patogene mikroorganizme, biolozi su najprije posipali smrvljen Mjesečev materijal na hranjivu podlogu od ljudskih i životinjskih tkiva, a potom su laboratorijskim miševima uštrcali Mjesečevu prašinu izravno u krvotok, te blato, spravljeno od Mjesečevog stijenja, izravno u trbušnu šupljinu. Rezultat pokusa bio je negativan, tj. nisu se primijetile nikakve patološke promjene na pokusnim životinjama.Houstonska radna grupa učenjaka iz svih dijelova SAD i iz nekih drugih zemalja objavila je svoje uvodne zaključke, od kojih ćemo neke ovdje iznijeti:
1. Primjerci stijena mogu se podijeliti, prema svom postanku, u dvije skupine: eruptivne kristalinične stijene (sadrže sitna i srednje velika zrnca) i breče složenog porijekla (to su stijene sastavljene od međusobno združenih kamenih krhotina). Kristalinične stijene vjerojatno su nastale očvršćivanjem (kristalizacijom) izljeva lave koje su zatim udarci meteorita raskomadali i tako nastale krhotine razasuli naokolo. Na mjestu spuštanja astronauta (bili su vidljivi tragovi erozije (naravno nju nije uzrokovala voda), jer su natpovršinski dijelovi napola ukopanih stijena uglavnom zaobljeni, dok su potpovršinski dijelovi oštri i zašiljeni. Na nekim dijelovima zaobljenih površina opća erozija okolnih područja ostavila je pojedinačna zrnca i staklenaste kuglice. Da u "Bazi Mira" nije ni u koje vrijeme bilo površinske vode, otkako su stijene bile izložene eroziji, može se zaključiti po otsutnosti eventualno kasnije nastalih minerala koji bi inače sadržali vodu. Promjene što ih uzrokuju udarci sasvim su očigledne i na stijenju i na sitnom materijalu. Možda su staklasto obrubljene uleknine, koje se inače pojavljuju na svim stijenama, nastale udarcima malih čestica.2. Mjesečev materijal sadrži samo one elemente koji su nađeni i na zemaljskim stijenama. Mada su sva 23 kemijski analizirana uzorka uglavnom slična jedan drugome, ipak se kristalinične stijene razlikuju po svom mineraloškom i kvantitativnom sastavu od ikoje poznate zemaljske stijene i od meteorita. Glavna osebujnost Mjesečevog materijala jest njegov neobično velik sadržaj titana, cirkonija, itrija i kroma, ako se to usporedi sa sastavom tih istih elemenata u zemaljskim stijenama s približno sličnim sastavom. Još jedna upadljiva osobina jest razmjerno mala količina alkalijskih metala - natrija, kalija i rubidija. U breči i sitnom materijalu nađene su velike količine plemenitih plinova, koji gotovo sigurno potječu iz "Sunčeva vjetra". Kako se oni nalaze i u unutrašnjosti (krupnih primjeraka breče, to je vjerojatno da su njene sastavne krhotine bile nekad same izložene "Sunčevom vjetru" na površini Mjeseca.

3. Odredila se i starost Mjesečevog stijenja. Omjeri kalija 40 prema argonu 40 u njima pokazuju da su se eruptivne stijene kristalizirale prije 3-4 milijarde godina. Prisutnost nuklearnih proizvoda djelovanja kozmičkih zraka ukazuje na to da se stijenje nalazilo unutar površinskog sloja debljine 1 metar kroz 20 do 160 milijuna godina. Veliko obilje aluminija 26 potvrđuje ovo dugotrajno izlaganje kozmičkim zrakama, što inače proizlazi iz analize plemenitih plinova. Od dvanaestak radioaktivnih elemenata, identificiranih u Mjesečevom materijalu, mangan 52 i vanadij 48 imaju vrlo kratko vrijeme poluraspada, te zato moraju biti proizvod kozmičkog zračenja. Uran i torij nalaze se u koncentracijama tipičnim za zemaljske bazalte. 4. Prethodno ispitivanje Mjesečevih uzoraka uključuje mikroskopske studije radi pronalaženja bilo kakvog živog organizma. Nije ništa nađeno što bi pružalo dokaz za takav materijal. Koncentracija ugljikovih spojeva, koji se mogu ishlapiti ili kemijski promijeniti umjerenim grijanjem, krajnje je mala - manja od jedne tisućinke promila. Nadalje, 700 grama usitnjenog stijenja i prašine, upotrijebljenog u laboratorijskim eksperimentima na miševima, ribama i na mnogim drugim vrstama životinja i biljaka, nije dokazalo da prouzrokuje bolesti. Naravno, ti se nalazi mogu nastavljenim istraživanjima mnogo proširiti ili ispraviti, ali neobičan kemijski sastav čitave ispitivane Mjesečeve materije daje nam slutiti o unutarnjim selenološkim procesima koji bi trebalo da budu jako različiti od nama poznatih geoloških procesa u Zemljinoj unutrašnjosti, te je to osobina tipična za taj dio Mjeseca, a ne neka sasvim lokalna neobičnost. Slično bi se moglo reći i o nama nepoznatom mehanizmu erozije Mjesečevog površinskog reljefa: smatra se da je već i ovaj materijal dovoljan da se to pitanje riješi. Osim toga, u Houstonu ističu kako postoji velika vjerojatnost da su se neke od donesenih Mjesečevih stijena kristalizirale čak i prije nego i najstarije stijene na Zemlji. Ako možda ne ovaj, ali će nam onda onaj materijal, donesen na Zemlju s drugih područja Mjeseca, tokom slijedećih ekspedicija, omogućiti da se zagledamo u samo doba nastajanja našeg rodnog planeta!