Chińska sonda Chang'e-6 rozwiązała zagadkę lepkiego pyłu z odwrotnej strony Księżyca

Naukowcy z Chin wyjaśnili, dlaczego pył księżycowy zebrany z odwrotnej strony Księżyca ma zupełnie inne właściwości niż próbki z widocznej półkuli. Regolit przywieziony przez sondę Chang'e-6 okazał się lepki i grudkowaty, podczas gdy materiał z bliższej strony przypomina raczej sypki piasek. Wyniki przełomowych badań ukazały się w czasopiśmie Nature Astronomy.

Misja Chang'e-6 przeszła do historii w 2024 roku, przywożąc na Ziemię prawie 2 kg próbek z odwrotnej strony Księżyca – był to pierwszy taki sukces w dziejach eksploracji kosmosu. Lądownik zebrał materiał z basenu Biegun Południowy-Aitken, największego i najstarszego krateru na Srebrnym Globie. Już podczas otwarcia kapsuły w czerwcu główny projektant misji, Hu Hao, zauważył coś osobliwego – księżycowy pył wydawał się bardziej zbity i kleisty niż wszystkie wcześniejsze próbki.

To spostrzeżenie zainspirowało zespół z Instytutu Geologii i Geofizyki Chińskiej Akademii Nauk do szczegółowych badań. Naukowcy porównują różnicę w konsystencji do różnicy między piaskiem a mąką. Garść piasku przesypuje się swobodnie przez palce, natomiast mąka skleja się w grudki. Właśnie tak zachowuje się materiał z odwrotnej strony Księżyca.

Żeby rozwikłać tę zagadkę, zespół przeprowadził serię eksperymentów, między innymi testy z lejkiem i obracającym się bębnem. Mierzyli kąt naturalnego spoczynku materiału – parametr kluczowy dla określenia płynności materiałów ziarnistych. Okazało się, że próbki Chang'e-6 mają znacznie wyższy kąt spoczynku niż te z bliższej strony, co sprawia, że ich zachowanie przypomina zwięzłe gleby ziemskie.

Szczegółowa analiza wykluczyła siły magnetyczne czy obecność minerałów ilastych jako przyczynę zwiększonej spójności. Zamiast tego badacze odkryli, że za lekkość odpowiada połączenie trzech rodzajów sił działających między ziarnami – tarcia, sił van der Waalsa i sił elektrostatycznych. Co istotne, im mniejsze cząstki, tym większą rolę odgrywają siły van der Waalsa i elektryczne.

Zespół wykorzystał tomografię komputerową wysokiej rozdzielczości, analizując ponad 290 000 pojedynczych ziaren pyłu z próbek Chang'e-6. Wyniki były zaskakujące – średnia wielkość cząstek wyniosła zaledwie 48,4 mikrometra, czyli wartość D60 była ekstremalnie niska. To oznacza, że pył jest niezwykle drobny.

Jednak prawdziwa niespodzianka kryła się w kształcie ziaren. Profesor Qi Shengwen z Instytutu Geologii i Geofizyki podkreśla, że to dość niezwykłe zjawisko. Zazwyczaj im drobniejsze cząstki, tym bardziej są zaokrąglone. Tymczasem materiał z Chang'e-6, mimo mikroskopijnych rozmiarów, wykazuje bardzo złożoną morfologię – ziarna są ostre i kanciate.

Naukowcy uważają, że ta anomalia wynika z kilku czynników. Po pierwsze, w próbkach znajduje się więcej skaleni – minerału, który łatwo pęka na ostre fragmenty zamiast gładko się wycierać. Po drugie, odwrotna strona Księżyca może być narażona na intensywniejsze wietrzenie kosmiczne. Stała bombardowanie mikrometeorytami i wiatrem słonecznym przekształca materiał w coraz drobniejsze cząstki, jednocześnie zachowując ich kantowaty charakter.

Kombinacja drobnych, ale jednocześnie chropowatych i ostrych ziaren tworzy idealne warunki do powstawania zjawiska kleistości. Chropowatość zwiększa tarcie między ziarnami, blokując je ze sobą. A ponieważ cząstki są tak małe, zaczynają odgrywać rolę siły, które w ludzkich skalach są niemal niezauważalne – elektryczność statyczna i siły van der Waalsa, dzięki którym molekuły naturalnie się przyciągają.

Odkrycie ma ogromne znaczenie praktyczne dla przyszłych misji księżycowych. Lepki, ścierny pył może zatkać mechanizmy, pokryć panele słoneczne czy zaklinować połączenia w kombinezonach kosmicznych. Z drugiej strony, zrozumienie tych właściwości pomoże inżynierom zaprojektować lepsze łaziki i lądowiska.

Qi Shengwen podkreśla, że to pierwsze systematyczne wyjaśnienie wyjątkowej spójności gleby Chang'e-6 z punktu widzenia mechaniki materiałów ziarnistych. Wiedza ta będzie kluczowa podczas budowy baz księżycowych i wykorzystania lokalnych zasobów. Chińscy naukowcy już planują dalsze badania, sprawdzając między innymi, czy lepki pył da się wykorzystać jako materiał budowlany.

Źródła: 

https://news.cgtn.com/news/2025-11-26/Chinese-scientists-decipher-mystery-of-sticky-soil-on-moon-s-far-side-1IBX6TLUJ8c/p.html

https://english.news.cn/20251124/c83192e57f6f4d6a9fa753617b98da67/c.html

http://www.china.org.cn/2025-11/25/content_118193815.shtml

https://www.aa.com.tr/en/asia-pacific/chinese-scientists-solve-mystery-of-why-soil-from-moons-far-side-stickier-than-near-side/3752761

https://www.chinadaily.com.cn/a/202511/24/WS692435cba310d6866eb2b1dc.html

https://dailygalaxy.com/2025/11/change-6-far-side-lunar-samples-discovery/

http://www.ecns.cn/news/sci-tech/2025-11-26/detail-ihexksem8473974.shtml