Z čeho je Měsíc?

Harrison Schmitt, jeden ze členů americké výpravy Apollo 17, odebírá vzorky měsíčních kamenů
Harrison Schmitt, jeden ze členů americké výpravy Apollo 17, odebírá vzorky měsíčních kamenů
Při pohledu na měsíční úplněk, který zalévá okolní noční krajinu zvláštním svitem, se básníkům může zdát, že náš Měsíc musí být spředen z jakési stříbřité éterické látky. Z čeho je však náš kosmický soused doopravdy? Odpověď na tuto otázku mohou geologové na počátku 21. století podat stručně a velmi jednoduše: Z různých typů hornin podobně jako naše Země. Ačkoli je taková odpověď v zásadě správná, není zcela přesná a už vůbec ne vyčerpávající. Pojďme se tedy na složení Měsíce podívat trochu blíže.

Měsíční tvář
Nejvíce pozornosti odjakživa vzbuzovaly tmavé skvrnky na "tváři" Měsíce, které lidé znali už dávno před vynálezem dalekohledu. Nejstarší portréty měsíčního úplňku pocházejí patrně z více než pět tisíc roků starých rytin na hrobkách v irském Knowthu. Mnohem lépe než kresby nebo rytiny se však do dnešních dnů dochovaly historky o tom, co vlastně temné skvrny na měsíčním disku představují. V mexických říkankách, čínských báchorkách nebo jihoafrických legendách se často setkáme například s představou ušatého králíka nebo zajíce. Mnohým lidem připomínají tmavé měsíční skvrny pro změnu lidskou tvář, která se stala symbolem Měsíce dodnes užívaným v kalendářích. Podle jiných bájí zase představují tmavé skvrny stopy po blátě nebo prachu, které na Měsíc házelo Slunce, aby ho zbavilo jasu.

Měsíční moře a pevniny při pohledu ze Země

Moře bez vody
Rozbor všech vzorků měsíčních hornin dopravených do pozemských laboratoří ukázal, že se v nich nenachází vůbec žádná voda. Proč tedy měsíční skvrny nazýváme moři, když ve skutečnosti nemají tyto plochy s vodou nic společného? Odpověď na tuto otázku musíme hledat na počátku sedmnáctého století. Tehdy ve světě převládaly dva názory: První pocházel od řeckého učence Plutarcha (žil mezi lety asi 45 - 120), který stejně jako italský hvězdář Galileo Galilei věřil, že vodní plochy viděné z dálky se nám jeví tmavší než okolní pevnina. Druhý, zcela opačný názor pocházel z díla Astronomiae Pars Optica (1604) od hvězdáře Johanna Keplera (1571 - 1630). Po přečtení Galileových zpráv o pozorování Měsíce dalekohledem však Kepler své tvrzení, založené na pozorování řek a pevnin z vysokých kopců, opravil a v roce 1610 napsal: "Připouštím, že skvrny jsou moře (maria) a že jasné oblasti pevniny (terrae)." Možná, že zásluhou této zápletky se traduje, že pojmenování "moře" dostal na Měsíc právě Galileo Galilei.

Kráter Thompson vyplněný utuhlou lávou na záběru z oběžné dráhy kolem Měsíce

Ukazuje se však, že proslulý italský hvězdář ve spojitosti s tmavými měsíčními plochami nikdy tohoto slova nepoužil a sám v existenci vody na Měsíci nevěřil. Ještě před vynálezem dalekohledu bylo totiž jisté, že kdyby na povrchu našeho souseda vodní plochy opravdu existovaly, museli bychom v období kolem úplňku pozorovat v měsíčních mořích odrazy Slunce na hladině. Ať už to bylo jakkoli, název moře se díky trojici prvních měsíčních kartografů (van Langrena, Hevelia a Riccioliho) dostal i do prvních měsíčních map, na kterých přetrval až do dnešních dnů. Samotná jména moří má na svědomí italský astronom Giovanni Riccioli (1598 - 1671), který je odvodil z tehdy předpokládaných vlivů Měsíce na počasí a duševní stavy lidí. Krásná ukázka toho, jak vážně brali dříve hvězdáři působení Měsíce na naši planetu.

Moře čedičů
Už v roce 1949 - tedy dlouho před dopravením vzorků měsíčních hornin na Zemi - publikoval astronom Ralph Baldwin myšlenku, že tmavá měsíční moře jsou tvořena bazaltem (čedičem), tedy tmavě šedou vulkanickou horninou, která se velmi hojně vyskytuje i na Zemi. Nemýlil se. Rozbor vzorků dovezených v rámci programu Apollo ukázal, že měsíční moře skutečně tvoří bazalty, složené z minerálů bohatých na železo a hořčík, jakými jsou olivín nebo pyroxen. Na první pohled jsou bazalty z měsíčních moří téměř k nerozeznání od těch pozemských. Když ale jejich vzorky dostane do rukou zkušený mineralog nebo geochemik, objeví množství rozdílů. Pozemské bazalty obvykle obsahují druhotné minerály, které vznikají zvětráváním původních minerálů. Produkty zvětrávání však v měsíčních bazaltech chybí, neboť na Měsíci nepůsobí ani vítr ani voda, která se na rozkladu původních hornin podílí nejvíce.

Ohnivé fontány láv
Čedičová láva se na povrch Měsíce dostala před 3,8 až 3,2 miliardami roků, kdy docházelo v hlubších částech měsíčního pláště k tavení hornin, které způsobilo teplo uvolněné rozpadem radioaktivních prvků. Takto vzniklé magma pak vystupovalo k povrchu a začalo vyplňovat oblasti porušené dopady velkých meteoroidů a planetek. Moře dešťů, které vyplňuje pozůstatek obřího dopadového kráteru, je toho názorným důkazem. Astronom Gerard Kuiper v roce 1953 na základě pozorování s pomocí 2,1 metrového dalekohledu McDonaldovy observatoře (tehdy třetího největšího přístroje na světě) zjistil, že Moře dešťů je tvořeno mnoha lávovými výlevy. Žhavá láva, která se v ohnivých fontánách vylévala na povrch Měsíce, měla nízkou viskozitu, tzn. velice snadno tekla (asi jako ovocný sirup nebo motorový olej), a mohla se tak rozlévat do velkých vzdáleností od místa vývěru.

Podobné výtrysky láv probíhaly před miliardami roků i na povrhu Měsíce

Prastaré pevniny
Tmavá měsíční moře, která můžeme na Měsíci snadno rozeznat i bez pomocí dalekohledu, jsou tedy tvořena čedičem. Jaký typ hornin se však podílí na stavbě světlých měsíčních pevnin? Již rozbor horninových vzorků dopravených z místa přistání Apolla 11 ukázal, že světlé měsíční pevniny jsou tvořeny magmatickými horninami klasifikovanými jako anortozity, které vznikly utuhnutím původně žhavotekuté taveniny nikoli na povrchu, ale v hloubce. Anortozity jsou tvořeny převážně plagioklasy - světle zbarvenými minerály s nízkou hustotou.

Měsíční kráter Aristarchus na snímku z Hubblova kosmického dalekohledu

Měsíční pevniny jsou tedy světlé, protože obsahují horniny s vysokým podílem mléčně bílých minerálů, zatímco čediče tvořící měsíční moře obsahují světlých minerálů mnohem méně. Rozšíření anortozitů na povrchu Měsíce je značné a při dalším výzkumu se ukázalo, že tvoří převážnou část jeho kůry. Podle současných modelů vývoje našeho kosmického souseda byl nejprve jeho povrch tvořen hlubokým oceánem roztaveného magmatu. Na hladině této magmatické polévky se začala vytvářet chladnoucí slupka, ve které se díky nízké hustotě soustřeďovaly především zmíněné plagioklasy. Po utuhnutí magmatického oceánu se tak vytvořila měsíční kůra z anortozitů. Měsíční pevniny tedy představují pozůstatky původní měsíční kůry staré 4,45 až 3,85 mld. roků.

Našemu nejbližšímu vesmírnému sousedu se věnuje ve svém speciálním vydání magazín Nebeský cestopis dne 7. dubna 2007.

Související odkaz:
- Přehledové stránky Pavla Gabzdyla o Měsíci