A Hold régóta őrzi titkait, bár külső rétege fiatalos frissességgel bír. | National Geographic

Égi kísérőnk, amely körülbelül Mars méretű, a Föld ősi ütközésének következményeként született több mint 4,5 milliárd évvel ezelőtt. Érdekes módon azonban a felszíne fiatalabb, mint a keletkezése. Az ősrégi időszakban, amikor a Hold sokkal közelebb keringett a Földhöz, az árapályhatások sokkal intenzívebben befolyásolták a belső struktúráját. A tudósok különösen kíváncsiak arra az időre, amikor bolygónk és kísérője még szorosabb kapcsolatban álltak egymással, hiszen ez a periódus rengeteg titkot rejthet a Föld és a Hold fejlődéséről.

Egy nemrég, a Nature folyóiratban közzé tett kutatásban egy nemzetközi csoport számolt be arról, hogy a Holdat igen erőteljes vulkáni aktivitás jellemezte e korai időszakban, annak hatására, hogy az árapályerők megolvasztották a belsejét. A rendkívüli vulkánosság hatására a Hold kérge teljesen újjászületett, és ez az olvadás a benne lévő ásványi órákat is szinte kivétel nélkül átállította. Ez azt jelenti, hogy a jelenlegi felszíne 80-160 millió évvel fiatalabb magánál a Holdnál.

A cirkonkristályok, mint a kőzetek időmérői, felfedik, mikor volt utoljára olvadt állapotban az adott anyag. A Hold felszínéről származó kőzetminták között ezek a kristályok árulkodnak a kőzetek koráról – a legtöbb esetben a Hold fiatalabb időszakaira utalva. Ám néhány kivétel, ahogyan a legújabb kutatások is hangsúlyozzák, még a Hold keletkezésének időpontját idézi fel. Ezek a különleges kristályok képesek voltak túlélni a rendkívüli vulkáni tevékenység során bekövetkező olvadási folyamatokat.

A kőzetekben található radioaktív elemek izotópjai forró környezetben képesek interakcióba lépni a környező anyagokkal, így kicserélődhetnek. Amint a kőzetolvadék lehűl, ez a cserefolyamat leáll. Ekkor kezdődik el az az időszámlálás, amely lehetővé teszi, hogy az izotópok lebomlásából származó új elemek arányának elemzésével rekonstruáljuk, mikor is vált a kőzet szilárddá.

A kérdéses korai időszakban a Hold nemcsak közelebb keringett a Földhöz, hanem pályája is sokkal elnyúltabb és elliptikusabb volt, mint napjainkban. Ez a jelenség azt eredményezte, hogy a gravitációs erő a pályája közelében és távolában jelentős eltéréseket mutatott, ami a belső rétegeiben intenzívebb árapályfűtést okozott. A kutatók ezt a fázist a Hold életében a Jupiter Io nevű holdján tapasztalható állapotokhoz hasonlítják, amely a Naprendszer vulkáni aktivitásának csúcsán áll.

A kutatók legújabb számításai arra utalnak, hogy a Hold közelében zajló árapályfűtés elegendő energiát termelhetett ahhoz, hogy a holdi köpeny teljes terjedelmét áthatja. Bár újabb magmaóceán nem alakult ki, a vulkanizmus olyan intenzitásúvá vált, hogy ennek következtében, évmilliók során, a mélyből felszínre törő kőzetolvadék képes volt megújítani az egész felszínt.

Ez azt jelenti, hogy a holdi kőzetek nem a Hold keletkezésének időpontját tükrözik, hanem a holdfelszín megújulásának eseményeit. Ugyanakkor akadtak olyan területek is, ahol a kőzetolvadék nem érte el a felszínt, hanem egy kicsit alatta megállt, és itt hűlt ki. Ezeken a helyeken a cirkonkristályokban található izotópok megőrizhették eredeti összetételüket.

A Hold keletkezése körülbelül 4,51-4,43 milliárd évvel ezelőtt történt, majd ezt követően körülbelül 4,35 milliárd évvel ezelőtt a heves vulkáni aktivitás következtében megújult a felszíne. Ez a folyamat részben magyarázza, hogy miért találunk a Holdon viszonylag kevesebb becsapódási krátert, mint amit a korából várnánk: a vulkánkitörések elpusztították azokat a krátereket, amelyek az első időszakban keletkeztek. Továbbá, a holdi köpeny összetételében tapasztalt eltérések is értelmet nyernek. Amennyiben a Hold keletkezését követően egy újabb olvadásos időszakon ment keresztül – ahogyan a legújabb kutatások sugallják – akkor ez a jelenség is könnyen magyarázható.