Proč vidíme měsíční tvář?

Když pohlédneme při jakékoliv fázi Měsíce na jeho tvář, spatříme vždy tytéž útvary. Už po staletí se měsíční tvář vnímá stejně, a to i dávno předtím, než byla vysvětlena pravá podstata temných skvrn známých jako měsíční moře. Že jsou moře v podstatě lávou zalité pánve, už víme. Když ale první družicový snímek odvrácené strany našeho kosmického souseda v roce 1959 prozradil, že na jeho opačné polokouli je moří o dost méně, zato hor je tam přehršel, začalo se vážněji diskutovat o příčině vázané rotace Měsíce. Dříve se vědci domnívali, že šlo vesměs o náhodu, jaká měsíční strana bude odsouzena k věčnému odvrácení od modré planety. Dnes už tomu tak není a zdá se, že skupina vědců na Kalifornském institutu technologie a Hebrejské univerzitě v Jeruzalémě přichází s odpovědí na otázku: „Proč se odvrácená a přivrácená strana tolik liší?“

Slapy Země natáhly Měsíc
Podobně jako známe vlivy slapových sil Měsíce na zemské oceány, kde způsobují příliv a odliv, měla naše rodná planeta vliv na mladý Měsíc. Jeho rotace byla krátce po jeho vzniku před 4,5 miliardami let o dost větší. Měsíc byl ovšem žhavý, a tudíž oproti dnešku tekutější, zejména pod povrchem. Jak prudce rotoval, na pólech se zplošťoval a v tomto procesu mu ještě napomáhala zemská gravitace. Tekutý vnitřek zpomaloval Měsíc tak, jak to známe, když roztočíme vajíčko před uvařením. Měsíc si při tuhnutí svůj tvar zafixoval a povrch si kvůli absenci vzdušného obalu nechal zvrásnit silným bombardováním meteoritů. To vše v době před přibližně 4 miliardami let.

Zatmění Měsíce 10. prosince 2011|foto: Petr Horálek

Jak se uvázala rotace?
Samotné ubrzdění měsíční rotace jeho tekutým vnitřkem ovšem nevedlo k nastavení jeho stále stejné tváře k nám. Podle vědců ještě naši živočišní předchůdci na počátku evoluce mohli vidět různé měsíční polokoule. Zásadním zlomem byla fáze těsně před utuhnutím podpovrchových vrstev Měsíce. Tehdy zemské slapové síly působily na bubliny s méně ztuhlým materiálem tak, že je doslova vycucávaly směrem k jeho povrchu. Měsíc tedy sice rotoval rychleji, ale nevyváženost hustoty a tlaku v podpovrchových vrstvách díky těmto bublinám pak začala fungovat jako hlavní brzda vedoucí k vázané rotaci. Jednoduše řečeno – Země si na Měsíci sama nastavila tvář, kterou nám náš soused ukazuje dodneška.

Jako v Las Vegas
Celá myšlenka je poměrně pochopitelná a poskytuje jednoduché a elegantní vysvětlení vázané měsíční rotace. Ovšem je tu háček. Podle tohoto předpokladu by měla být na přivrácené straně Měsíce mnohem vyšší pohoří než na odvrácené. Jak ale ukazuje družicové topografické měření, je tomu právě naopak. Podle vědců byl osud vázané rotace přeci jen dost o náhodě, neboť hlavní roli při něm hrála rychlost rotace před zbrzděním a tedy množství energie, která byla při změně rotace uvolněna. Pokud se Měsíc otáčel kolem své osy řádově stokrát rychleji než nyní, bylo nastavení tváře Měsíce stejné jako hod mincí. Skutečnou náhodou ovšem není, že přivrácená strana Měsíce je ta pokrytá moři. Za opravdovou shodu okolností vědci považují fakt, že ztráta energie měsíční rotace byla právě taková, aby nám tuto tvář nastavila. Vědci ovšem doplňují, že závěrečná fáze zpomalování vlivem deformace podpovrchových vrstev hrála ve prospěch současné přivrácené strany asi dvě ku jedné. I ve vesmíru tedy platí pravidla, na jaká narazí náruživí hráči v Las Vegas.

Odvrácená strana Měsíce|foto: NASA

Kde je další háček?
Otázka, která vědcům nedá ještě dlouho spát, je, v jak hluboké minulosti se Měsíc opravdu ukoval k vázané rotaci. Vědci totiž nemohou nahlédnout do jeho nitra a vnořit se hlouběji do jeho geologické minulosti. Mohou se pouze domnívat, že Měsíc, jak jej známe dnes, byl vesměs stejný už po velkém meteoritickém bombardování před 4,1–3,8 miliardami let. Vychází z rozložení kráterů na jeho povrchu. Pokud by ale jeho podpovrchové vrstvy byly tekuté výrazně déle, než se dnes obecně vědci domnívají, je otázka vázané rotace a měsíční strany odsouzené k věčnému přivrácení k naší planetě stále otevřená.