Az Eötvös Egyetemen, a TTK Csillagászati Tanszékén 1975-ben indult meg a Planetológia (később Planetológia és Kozmopetrográfia) c. tantárgy oktatása (Bérczi Sz.). A tantárgy a Naprendszer égitestjeit mutatja be, jegyzet is készült hozzá, s ez mindmáig elérhető ismeretanyag. A tantárgy programja jól érzékelteti, milyen területeket fog át ez a tantárgy:
PLANETOLÓGIA ÉS KOZMOPETROGRÁFIA
A Planetológiai oktatás témakörét rövid holdi felszíntörténeti és sztartigráfiai bemutatóval illusztráljuk.
PLANETOLÓGIA, HOLDTÉRKÉPEK, FELSZÍNTÖRTÉNET
A geológiai térképeken a kőzettestek
a "főszereplők". Azokat a kőzettesteket ábrázolják, szép színes formában,
amelyek a felszínre nyúlnak. Térképezik a felszínen megfigyelhető formákat
és arra törekszenek, hogy azokat még a felszín alá nyúlásukban is nyomon
kövessék. A kőzettest rétegekből rétegtani (sztratigráfiai) egységeket,
sorozatokat állítanak össze.
A földi rétegtan alapelveit
követve térképezték föl a Holdat is, először távcsöves felvételek, később
űrszonda fölvételek (Ranger, Lunar Orbiter) fölhasználásával. A legfiatalabb
rétegek vannak legfölül, s az egyre idősebbek rendre lejjebb sorakoznak.
(Steno 330 éve megjelent cikkében fogalmazta meg először ezt a rétegtani
alaptörvényt, a települési törvényt.) A település sorrendjéről a rétegek
átfedési viszonyai tudósítanak, de a távolabb eső, egymásra nem nyúló rétegeket
is össze kell hasonlítani. Földi esetben a zárványok bezárásának elvét
alkalmazva (a bezárt zárvány egykorú vagy idősebb a bezáró kőzetnél) fossziliákat
használtak föl erre. Holdi esetben a holdi kőzettesteket jellemző "zárványként"
krátereket, azok statisztikáját (és más módszert is) használják föl arra,
hogy a rétegek egykorúságát és oldalirányú folytonosságát bizonyítsák.
A holdon a sugársávos kráterek
a legfiatalabbak (Kopernikuszi emelet), ezeket követik lejjebb a még mindig
fiatalosan tagolt morfológiájú, de már sugársáv nélküli kráterek (Eratoszthenészi
emelet). Mindkét fiatalabb emelet rétegei többnyire csak kráternyi foltokban
vannak jelen a Hold felszínén, bár előfordulnak Eratoszthenészi marék is
(és a Tycho vagy a Kopernikusz kráter sávjai is messzire nyúlnak, különösen
telihold idején láthatjuk ezt). A foltnyi rétegtani egységek alatt nagy
kiterjedésű kőzettesteket alkotó két emelet következik. Az egyik az Imbriumi,
mely az Imbrium medencéhez kapcsolódott a definiáláskor kijelőlt területen
(Imbriumi emelet). A másik, a még idősebb egység a Nektár medencéhez kapcsolódik
(Nektári emelet). Legalul fekszik a krátermezőkkel borított terravidékek
(pre-Nektári) emelete.
Ez a relatív rétegtani egységsor
és a hozzá kapcsolódó kronológiai sor az, amit azután "az óránkhoz igazított"
az Apolló expedíciókon gyűjtött holdkőzeteken elvégzett abszolút kormeghatározás.
Míg a gyakoribb földi kőzetek kora néhány 100 millió év, (ezeket tanulmányaink
során a bennük lévő fossziliákkal is, és abszolút korukkal is megismerhetjük:
ez a ca. 600 millió éves paleo-, mezo- és kaino-zoikumi emelet-sorozat),
addig a holdi korokhoz milliárd éveket emlegetünk. Leegyszerűsítve azt
mondhatjuk, hogy minden ott a Holdon tízszer olyan idős, mint a párja a
Földön. (Ez a "párja" leginkább a bazaltokra vonatkozhat csak.) Mindez
persze túlzott egyszerűsítés, mert a Földön is előfordulnak 2.7 - 3.8 milliárd
éves kőzetek (pl. Kapvaal, Pilbara, Yilgarn kratonok), mégis, ezek ritkák.
Míg a földi óceáni bazaltok többségükben néhány 100 millió évesek, a holdi
bazaltok tízszer ilyen idősek, koruk 3,2 és 3,8 milliárd év között változik.
A holdi terrák anortozitja még idősebb, 4,2 - 4.4 milliárd éves. A breccsák
a legfiatalabbak, s előfordult közöttük néhány 100 millió éves is. Ez a
radioaktív kormeghatározás az, amit távolból nem, csak begyűjtött anyagmintákon
lehet elvégezni.
Azokkal a kőzetmintákkal,
amelyeket a térképezésből már ismert geológiai környezetből gyűjtöttek,
rekonstruálni lehetett a Hold fejlődéstörténetét is. A holdi terrák anortozitjai
és a bennük mért ritka földfémek eloszlása különös és fontos eseménysort
bizonyított. Egykor a Hold külső rétegei megolvadtak s 4,4 milliárd évvel
ezelőtt az egész égitestre kiterjedő magmaóceán borította a Holdat. A magmaóceán
lehűlése során a plagioklász földpát (CaAl2Si2O8) az olvadékzóna tetején
gyűlt össze, s létrehozta a világos színű felföldek anortozitját. A nagyobb
sűrűségű ásványok az olvadékzóna aljára süllyedtek. Ez a differenciálódás
hosszú ideig tartott. A vastagodó holdi kéregre történtek a nagy körkörös
medencéket létrehozó becsapódások, melyek feltördelték a holdi kérget.
A töréseken át bazaltos láva szivárgott a felszínre és egy - másfél milliárd
éven át működő vulkáni tevékenységgel feltöltötte a Hold látható oldali
medencéit. A bazaltok a hold köpenyéből származnak. Némelyik közülük titánban
igen gazdag, mint például az Apolló 11 és 17 leszállási helyéről
gyűjtöttek.
A bazaltos vulkanizmus csendesedésével
a nagy felszínformáló események elültek a Holdon. Az egyre vastagodó holdi
kéregre egyre kevesebb becsapódás történt. A folyamatos kráterbombázás
a talajt ma is állandóan őrli, keveri és süti össze breccsákká. A
NASA holdi vékonycsiszolat gyűjteménye több változatukat is bemutatja,
s a breccsa a breccsában szövet mellett a talaj anyagából összesült
breccsát is tartalmaz. Ebben parányi üveggyöngyök is találhatók, amelyek
a narancs színű talaj gömböcskéitől eltérően becsapódáskor megolvadt anyagból
keletkeztek. Hasonló becsapódási szferulák a Földön is előfordulnak. Főleg
a nagy korszakhatárokkal egybeeső becsapódások rétegeiben találhatók. Erre
a jelenségre, hogy szferulákkal is lehet nagy rétegeket azonosítani, szintén
a holdi anyagok vizsgálata hívta föl a figyelmet. Csakúgy, mint a külső
rétegek kezdeti megolvadására, a Földön is, a holdi anortozitos kéreg keletkezésének
fölismerése után gondoltak először. Az űrkutatás hazai oktatási területei
közül másodikként a NASA holdkőzet mintáit mutatjuk be.
2001. 04.