한국   대만   중국   일본 
Bodacs Istvan diplomamunkaja
Szegedi Tudomanyegyetem
Termeszettudomanyi Kar
Kiserleti Fizikai Tanszek

A Hold es hatasai a Foldre

DIPLOMAMUNKA

Irta:
Bodacs Istvan
fizikus hallgato

Temavezet?:
Dr. Szatmary Karoly
tudomanyos f?munkatars

Szeged
2000


TARTALOMJEGYZEK

BEVEZETES
A HOLD, MINT EGITEST
A HOLD FELSZINE
    A LEGKOR KERDESE
    VIZ A HOLDON
A HOLD GEOLOGIAJA
    A BELS? FELEPITES
    HOLDK?ZETEK
A HOLD TORTENETE
A HOLD KELETKEZESE
    KOZOS KELETKEZES A FOLDDEL
        Kozos anyagfelh?b?l
        A Fold egy kiszakadt darabjabol
    KULS? EREDET
    AZ ORIAS UTKOZES ELMELET
A HOLD TOVABBI TORTENETE
    A  BELS? ELRENDEZ?DES
    A FELSZIN EVOLUCIOJA
A FOLD-HOLD KETT?S RENDSZER
A HOLD MOZGASA
    ALTALANOS LEIRAS, A HOLDPALYA VALTOZASAI
    A HOLD LATSZOLAGOS EGI MOZGASA, FAZISOK
    FOGYATKOZASOK
AZ ARAPALY- JELENSEG
    TENGERI ES SZILARD DAGALYOK A FOLDON ES A HOLDON
    KOVETKEZMENYEK
        A Fold forgastengely-stabilitasa
        A rendszer perdulet-atrendez?dese: a Fold lassulo forgasa, a Hold tavolodasa
        A Hold kotott forgasa
A HOLD HATASAI A FOLDI EL?VILAGRA
A HOLD KELETKEZESENEK HATASA
    A KOZVETLEN KOVETKEZMENYEK
    A LEGKOR ATALAKITASA
AZ ARAPALY HATASA
    A PERDULETATRENDEZ?DES
        A (kezdetben) kozeli Hold hatasa
        A foldforgas lassulasa
        Megn? a napok hossza: ujabb lehet?segek az el?vilagnak
        Megvaltoznak a szelrendszerek
        A foldi magnetoszfera modosulasa
    A FOLDFORGAS STABILIZALASA
    A SZILARD DAGALYOK HATASA: FESZULTSEGEK A KEREGLEMEZEKBEN, ARAPALYF?TES
A HOLD MINT VED?PAJZS A KOZMIKUS BECSAPODASOK ELLEN
    EGY BECSAPODAS KOVETKEZMENYEI AZ EL?VILAGRA
    A HOLD NYUJTOTTA VEDELEM ES ANNAK CSOKKENESE A TAVOLODASSAL
A HOLDFENY ES A ARAPALY HATASA AZ EL?LENYEK VISELKEDESERE
    A HOLDFENY ES A FAZISOK
    AZ APALY ES DAGALY
A HOLD ES AZ EMBER
    A MULT ES A JELEN
    TERVEK A JOV?RE
BEFEJEZES
KOSZONETNYILVANITAS
IRODALOMJEGYZEK
 
 

BEVEZETES

Az Apollo-expediciok ota a kozvelemeny a Holdat mar nem tartja igazan erdekes egitestnek. Akkoriban ugy t?nt, mar mindent megtudtunk rola, amit csak meg lehet. 1969 es 1972 kozott hat ?rhajoval, (Apollo-11, -12, -14, -15, -16, -17) 12 ember jart a bolygon. Osszesen kb. 300 oranyi id?t toltottek ott, kulonfele vizsgalatokat vegeztek, tobb, mint 100 km-nyi utat tettek meg es csaknem 400 kg holdk?zetet gy?jtottek (Almar-Horvath, 1981).

Az ?rszondak es ?rhajok kozeli fotoi alapjan a Hold felsziner?l a korabbinal joval reszletesebb terkepek keszultek, amelyeken most mar a Foldr?l nem lathato tulso oldala is szerepelt. A belsejer?l is sikerult hozzavet?leges kepet alkotni az otthagyott szeizmometerek segitsegevel.

Az eredmenyek eleg lehangoloak voltak. Mar azel?tt is koztudott volt, hogy a Hold szaraz, halott bolygo, felszinenek legnagyobb resze kietlen sivataghoz hasonlit, amelyet itt-ott meteoritkraterek, sima medencek vagy hegylancok szakitanak meg. Legkore, folyekony vize, s?t, valodi talaja sincs, ezert el?lenyek lete sem valoszin?. Az ujabb, alaposabb megfigyelesek joreszt csak ezt er?sitettek meg. A tudosok is tobbet vartak az expedicioktol, legalabbis maganak a Holdnak a keletkezeset es tortenetet szerettek volna kideriteni; egyes ambiciozusabb elkepzelesek szerint a visszahozott k?zetmintakbol rekonstrualhato lenne a Naprendszer kialakulasa is. Am a holdk?zetek reszletes analizise nem igazolta a remenyeket; valojaban tobb kerdest vetett fel, mint amennyit megvalaszolt.

A bolygokutatok manapsag inkabb a Naprendszer tavoli, erdekesebb videkei fele tekintenek, pl. a Mars - ahova mar az emberes utazasokat tervezik - , az oriasbolygok es holdjaik, vagy a Kuiper-ov fele. Masok a kozeli csillagrendszereket furkeszik, lakott vilagok, vagy legalabb bolygok utan kutatva. A gazdasagi szempontokra is tekintettel kellett lenni, igy maga az ?rhajozas - eltekintve bizonyos nagyleptek? vallalkozasoktol - visszahuzodott a foldkozeli tersegre.

Az utobbi nehany evben megis bekovetkezett a Hold ?ujrafelfedezese". Nem veletlenul: kiser?nk ketsegkivul rendkivuli egitest, s furcsasagai maig nyugtalanitjak a tudosokat. A Naprendszer negy k?zetbolygoja kozul egyedul a Foldnek van holdja (a Marsot kerulget? ket szabalytalan formaju, apro sziklatombot nem tartjuk annak), es neki is csak ez az egy. Hold letere igen nagy az anyabolygojahoz kepest - ezert a Fold-Hold rendszert kett?sbolygonak is tekinthetjuk. Az is csak mostanaban kezd kiderulni, hogy minden er?feszites ellenere sok titkat maig meg?rizte, ezert probalkoznak a tudosok ujra es ujra, egyre fejlettebb modszerekkel. Az eredete pl. maig is homalyos; a kulonfele elmeletek egyike sem tokeletes meg.

Arrol sem tudunk eleget, hogy milyen hatasai vannak a Holdnak a Foldre, illetve a foldi el?vilagra. Ez az egesz rendszer igen erzekeny es osszetett, igy nehez az egyes folyamatokat kulonvalasztani es nyomon kovetni. Ezert manapsag is igen nehez ebben a temaban egzakt megallapitasokat tenni, s viszonylag keves eddig megjelent munka foglalkozik vele.

A hold- es bolygokutatas els? hullama, vagyis a 60-as-70-es evek ota sok, az addigiaknal joval kifinomultabb ?rkutato m?szert es egyeb eszkozt talaltak fel. A kozel kering? Hold nyilvan olcso es viszonylag biztonsagos gyakorloterep lehet az uj berendezesek kiprobalasara, miel?tt tavolabbi egitestek vizsgalatara kuldenenk ?ket.

Mindez elegnek bizonyult ahhoz, hogy a figyelem ismet egi szomszedunk fele forduljon. A precizebb meresek, reszletesebb vizsgalatok sok ujdonsaggal szolgaltak, s joval arnyaltabba tehetik a rola kialakult kepet.

Diplomamunkamban celom az volt, hogy megprobaljam a Holddal kapcsolatban felmerul? uj ismereteket, s a rajuk epul? elmeleteket (keletkezes, tortenet, hatasai a Foldre) osszefoglalni, s valamifele altalanosabb rendszerbe beilleszteni. A problema igen sokoldaluan elemezhet? (geofizika, egimechanika, biofizika, kemia stb.), az apropojat f?leg a Hold mellett is elhalado Galileo es az ujabb, kifejezetten ?t vizsgalo Wind, a Clementine es a Lunar Prospector ?rlaboratoriumok - mostanaban kozolt - eredmenyei adtak.

1. A HOLD, MINT EGITEST

1.1. A HOLD FELSZINE

Adatok (Marik, 1989; Herrmann, 1992) :

Felszin 37,96 millio km 2 (A Folde: 510 millio km 2 )

Kozepes latszolagos atmer? 31?5"

Atlagos albedo (fenyvisszaver? kepesseg) 0,07

Albedo (a helyt?l fugg?en) 0,04-0,14

Albedo ( Mare-videkek ) 0,03

Albedo ( Terra-fennsikok ) 0,24

1. abra. A Hold ket oldala (megjelolve a magyar vonatkozasu kraterek).

A Hold felszine er?s tagoltsagot mutat, mar puszta szemmel is megfigyelhet?ek rajta egyes kiterjedtebb strukturak. Meret szerint a legfontosabbak:

A legnagyobb tajegysegeknek a Hold ket oldalat tekintjuk. Regota ismeretes, hogy a holdfelszinnek csak egy resze - 59%-a - lathato a Foldr?l. A tuloldalt voltakeppen csak nemreg, az ?rkorszakban kezdtuk megismerni, mikor lehet?ve valt a bolygo megkerulese. Hamar kiderult, hogy a ket fel er?s aszimmetriat mutat. Igy kulonboznek a gravitacios ter eloszlasa, magassagi viszonyok, geokemiai osszetetel, de a kereg es a kopeny szerkezete alapjan is (Illes, 1996). (Err?l lasd meg az 1.2.1. fejezetet.)

A tengerek es szarazfoldek a lathato oldal jellegzetes alakzatai (Marik, 1989) . A szarazfoldek (Terra-fennsikok) nagy, vilagos, viszonylag magasan fekv? siksagok . Az elnevezes, ti. s zarazfold, itt valojaban csak a tenger ellentete, hiszen a Holdon nincs folyekony viz. (Az egyes fennsikok nem is kaptak sajat nevet, mint a Mare-videkek .) A holdfelszin legid?sebb teruletei koze tartoznak, a koruk 4,1 milliard ev. Feluletukon szamos kisebb-nagyobb krater es hegyseg figyelhet? meg.

A tengerek (Mare-videkek) sotet, szaraz, vulkani bazalttal reszben feltoltott medencek, tobbseguk kozel kor formaju, az atmer?juk 1000 km-es nagysagrend?. Altalaban az atlagfelszinnel (amelyet vonatkoztatasi siknak hasznalunk a holdi alakzatok magassaganak megallapitasahoz) melyebben vannak. Az innens? oldal kozonseges osszetev?i (kb. 1/3-at boritjak), a tuloldalon viszont csak egy-kett? van bel?luk. Az aljzatuk nemcsak teljesen sik (a Clementine szonda lezeres szintmeresei szerint a vizszintessel legfeljebb 1:1000 hajlasszoget zarnak be (Illes, 1996) ), de mindegyikuk igen pontosan azonos magassagszinten van . A meretuk alapjan neveztek el ?ket. A legnagyobbtol a legkisebb fele haladva tengernek (latinul mare, oceanus), obolnek (sinus), tonak (lacus), vagy mocsarnak (palus) (Almar-Horvath, 1981). Fiatalabbak a szarazfoldeknel, mindannyian a 3,8 es 3,2 milliard ev kozotti id?szakban keletkeztek. Ez az oka, hogy a becsapodasos kraterek is ritkabbak a felszinukon, mint a szarazfoldeken. (A leghevesebb kozmikus bombazas 3,9 millard eve erhetett veget.) Nemritkan gy?r? alaku hegysegek veszik korul ?ket, f?kent a nagyobbakat.

A Mare-videkek folott a meresek jelent?s pozitiv gravitacios anomaliakat mutattak ki. Ezeket a felszin alatt megbuvo, az atlagosnal nagyobb s?r?seg? k?zettomzsok okozhatjak. Ezeket angolul mas s con centration-nak hivjak, ennek osszevonasabol szarmazik a mascon nev. A tengereket korulvev?, vekony gy?r?szer? tersegben viszont negativ anomaliat talaltak. Ez arra utalhat, hogy a holdi k?zetburok behajlik a mascon sulya alatt, s azt tulajdonkeppen ez tartja meg.

A Hold tuloldalan, a ket nagy tengerevel ( Mare Imbrium, Mare Serenitatis ) atellenes pontokban a kutatoszondak m?szerei viszonylag jelent?s lokalis magneses teret mertek ki (Illes, 2000, 145.o.; Sik-Simon, 1999) . Ezt a felszinen vagy ahhoz kozel fekv?, felmagnesezett k?zetek okozzak, es eleg er?s, hogy a napszel reszecskeit ne engedje a felszinig, s?t, kisebbfajta sugarzasi ovezetbe tereli ?ket. A Lunar Prospector meresei szerint e magneses mez?k tobb szaz km-es atmer?j?ek, erejuk mintegy 40 nanotesla (a Hold jelenlegi terereje a felszinen atlag 1-5 nanotesla, a Folde ennel kb. 10 ezerszer nagyobb.) (A lehetseges magyarazatot lasd a 2.2.2. fejezetben.)

A holdi hegysegek legnagyobb resze a meteorit-kraterekhez (asztroblemakhoz, ?csillagsebhelyekhez") kot?dik. Ezek a holdfelszin legfelt?n?bb sajatossagai; mindenutt lathatoak, a legkulonboz?bb meretekben. Meg mikromeret?ek is el?fordulnak a k?zetek belsejeben. Mindegyiket egy-egy kozmikus egitesttel, (meteorral, ustokossel) valo utkozes alakithatta ki. Egy-egy ilyen becsapodas soran a hirtelen felszabadulo h? es az er?s utes lokeshullamai robbanast okoznak (2.1.3. fejezet), amely felturhatta a fels? reteget, s igy keletkeztek a melyedeseket korulvev? hegykoszoruk. Ha a k?zet eleg rugalmas, ugy viselkedik ilyenkor, mint a viztukor, amibe kavicsot ejtettunk. A felszin vegighullamzik, az utkozes helyen kupszer?en kidudorodik. Csakhogy, mig a vizfeluleten szetterjed a hullam, addig a talajretegeken csak egy bizonyos - a robbanas erejet?l fugg? - tavolsagig jut, ezutan megall, ?megdermed". Tobbe-kevesbe igy kelekeznek a meteoritkraterek. Ha rugalmatlan k?zeteket er kozmikus talalat, nem hajlik vissza a fenekaljazat, s vegul csak egy nagy horpadas jon letre, a szelen feltorlodott magas sanccal, kozponti hegy nelkul. A Holdon es mas bolygokon is megtalalhato mindketfajta asztroblema.

Meretuk alapjan, otfele kratertipust kulonboztethetunk meg ( Herrmann, 1992) :

  1. Korulsancolt siksagok. Ezek a legnagyobb meret? kraterek, kor vagy sokszog formajuak, az atmer?juk meghaladja a 100 km-t. A holdi Deli-polus-Aitken-medence az eddig ismert legnagyobb ilyen alakzat a Naprendszerben. Az atmer?je kb. 2500 km, a peremt?l a fenekig 12 km mely (Illes, 1996.). Az robbanas, amely kivajta, keves hijan szetvetette a Holdat. Az aljan sotet szin? anyag figyelhet? meg, nyilvan a holdkopeny kerult a felszinre (Powell, 1991) . A fiatalabb kraterek kozul tobb, mint pl. a 850 millio eves Kopernikusz, vagy a Deli sarkon lev?, 96 millio eves Tycho , sugaras felepites?. Ezekb?l tobb, vilagos szin?, egyenes vonal indul ki, sugarszer?en szettartva; nagy tavolsagig lathatoak. Neha tobb km szelesek, mas kratereken, hegysegeken is athaladnak; arnyekot nem vetnek, vagyis alacsony kepz?dmenyek. A Tycho esetebenmeg 1800 km-re a kratert?l is ki lehet venni ?ket. Ezek a vonulatok tulajdonkeppen a robbanas altal kidobott, er?sebb feny?, csillogo k?zettormelekek, amelyeket a tovabbi becsapodasok meg nem szortak szet. Letuk tehat szinten arra utal, hogy az adott krater meg viszonylag fiatal. Osszesen kb 60 ilyen sugaras krater lathato a Hold innens? oldalan. A legnagyobb meret? asztroblemak a Mare-videkeknel alig kisebbek, s feltehet?, hogy ha a becsapodas ereje valamivel nagyobb lett volna, itt is a felszinre tor a lenti magma, amely a tengereket is elontotte annak idejen.
2. Gy?r?s hegyek . 20-100 km atmer?j?, szinten kor vagy sokszog alaku kepz?dmenyek.

3. Dudorok (lunar domes). 10-20 km atmer?j?, 250-500 m magas, kerek ?dombok". Sokuk tetejen kb. 1000 m atmer?j? bemelyedest figyelhetunk meg.

4. Kozonseges meteoritkraterek. Ezek 1 es 20 km kozotti atmer?j?ek, olykor a kozponti kupot is meglelhetjuk.

5. Kis kerek hegyek. 1 km-nel kisebb meret?ek, gyakran kraterek kozponti hegy nelkul, maskor vulkani kuphoz hasonloan.

Foldi tipusu, a bels? er?k altal felgy?rt hegylancok csak elvetve talalhatoak a Holdon. Meg a kozel egyenes hegysegek is joreszt kraterek vagy tengerek peremei; nagy tobbseguk az innens? oldalon van. Ezek egy reszet foldi hegysegekr?l neveztek el. A Mare Imbrium menten elhelyezked? Apenninek a leghosszabb (kb. 1000 km), es az egyik legmagasabb (6000 m korul). Szomszedos hegysegek a Kaukazus (5900 m-es magassag), a Karpatok (2300 m), es az Alpok (3600 m). (A Hold legmagasabb hegyei 11350 m-esek.) A Mare Nubium es az Oceanus Porcellarum kozott az 1200 m magas Riphaeus, a Mare Serenitatis delnyugati reszen a Haemus , es a Mare Nectaris menten a Pireneusok hegysegeket figyelhetjuk meg. A tulodalon osszesen csak ket hasonlot, a Rook es a Kordillerak hegysegeket ismerjuk, mindkett? a nagy Mare Orientale medencehez kot?dik, vagyis egyik sem gy?rt lanchegyseg.

T?zhanyokbol is keves van, s a legtobb mar regen kialudt; aktiv vulkan legfeljebb egy-kett? lehet az egesz bolygon (err?l b?vebben lasd 1.2.1. fejezetben).

Szakadekok is nagy szamban talalhatok a Holdon. Ezek vonalas szerkezetek, amelyek neha bonyolultabb alakzatokat is felvesznek. A barazdak kb. 1 km szeles, olykor tobb 100 km hosszu arkok; egyenesek es kanyargosak egyarant vannak koztuk. Egyesek sok, egybeolvado kis kraterb?l tev?dnek ossze. A volgyek szelesebb repedesek, amelyek kozott van hasonlo, krateres eredet?, es a bels? er?k altal szettolt arok is (ilyen pl. a Vallis Alpes, az Alpok harantvolgye). De vannak vet?desek is, mint pl. a Nagy Fal (Rupes Recta), amely egy 100 km hosszu, legfeljebb 300 m magas teraszszer? struktura.

A Hold egesz felszinet affele malladektakaro, az un. regolit boritja. Ez a tengereknel atlagosan 5, a szarazfoldeknel 10 meter vastag (Meyer,1994) . A felszini k?zetek maradvanyaibol kepz?dott, f?kent a meteorbombazas hatasara. (Err?l b?vebben lasd a 1.2.2. fejezetet).

1.1.1. A LEGKOR KERDESE Fontosabb adatok (Almar-Horvath, 1981 ; Marik, 1989)

A legkor atlags?r?sege 10 -20 g/cm 3

Koncentracioja (nappal) 3000 atom/cm 3

Legnyomas < 10 -13 bar

( Megjegyzes : a fenti adatok csak hozzavet?legesek. A kes?bbiekben szo lesz rola, hogy a legkor a Holdon a nap folyaman is valtoztatja s?r?seget es osszetetelet.)

Az altalanos velemennyel ellentetben, miszerint nincs legkore, valojaban a Holdat is korulveszi egy nagyon ritka gazburok. Ez azonban egeszen mas, mint a nagybolygok, pl. a Fold eseteben.

A ? kek bolygo" tomegvonzasa ui. eleg nagy, hogy meg tudja tartani az - eredetileg a vulkanjaibol kiaramlo - illekony gazokat, amelyek igy s?r? atmoszferat kepeztek korulotte. (Err?l b?vebben, lasd a 4.1.3. fejezetet.) Ezzel szemben a Hold gyenge gravitacios tere nem tudja csapdaban tartani a kicsiny, mozgekony gazmolekulakat (ez a kulonbseg tulajdonkeppeni oka).

Osszetetel. A Holdat korulvev? vekony gazkod f?kent hidrogenb?l es nemesgazokbol all. Ez utobbiak els?sorban a helium es az argon. 1988-ban a natrium es a kalium jelenletet is kimutattak.10 evvel kes?bb nemet tudosok az oxigen, a szilicium es az aluminium ionjait is megtalaltak. A kereses ezzel meg nem ert veget, mivel ezek az elemek egyuttveve is alig 10%-at adjak a holdatmoszferanak. (Sterne und Weltraum, 1999./1)

Eredet. A H a bolygokozi ?rb?l jut a Holdra, mig a He nagyreszt a napszelnek a k?zetekben elnyel?dott es kes?bb kiszabadult reszecskeib?l all. A tobbi anyag igy vagy ugy a holdk?zetekb?l szabadul fel; egyesek a talajbol parolognak el (a napsugarzastol vagy a meteoritbecsapodasok hevet?l), vagy a napszel loki ki ?ket. Masok, mint pl. az Ar , f?kent radioaktiv bomlasbol szarmaznak.

A legkor atlags?r?sege 10 -20 g/cm 3 korul van, ilyen jo vakuumot a Foldon eddig nem is tudtak el?allitani. A koncentracio nappal kb. 3000 atom/cm 3 (a vilag?rben atlag 1 atom/cm 3 ), ejszaka azonban mas, s ilyenkor az osszetetel is megvaltozik. Az er?s ejjeli leh?les hatasara a He koncentracioja 20-szorosara n?, mig az Ar -e csokken, mert egy resze megkot?dik a felszini sziklakon vagy a talajban. Ezek a kis atomsulyu gazok nem is maradhatnak meg tartosan, meg a napszel reszecskei is eleg nagy er?vel lokhetik meg ?ket, hogy felgyorsuljanak az itteni alacsony szokesi sebessegre. A felszinre szivargo utanpotlas azonban folyamatosan kiegyenliti a veszteseget, ezert a Holdon allandoan van valamifele - nagyon ritka - ?leveg?". Ennek h?merseklete az allando meteorbombazasnak koszonhet?en nagyon magas, mintegy 1200-1300 o C lehet. (Powell, 1991.)

Az 1990-es evek elejen, amerikai kutatok megfigyelesei nyoman kiderult, hogy a Hold bizonyos ertelemben a kometakhoz is hasonlit. Ritka legburkabol - akar az ustokos komajabol - egy tobb, mint 25 ezer km hosszu natriumcsovat fuj ki a napszel. Ez a csova termeszetesen mindig a Nappal atellenes oldalon talalhato; a Foldr?l csak kulonleges medszerekkel tudjuk megfigyelni.

Ehhez a temahoz kapcsolodik a holdi klima kerdese. Mivel az ottani atmoszfera tul ritka, id?jarasrol sem beszelhetunk. Soha nem figyeltek meg a Holdon pl. felh?- vagy kodkepz?dest, legfeljebb a mikrobecsapodasok altal felvert keves port.

A leveg? a Foldon komoly h?kiegyenlit? hatasu pl. a nappali es ejjeli oldal vagy a polaris es egyenlit?i videkek kozott. A Holdon ennek hianyaban a h?ingadozas is nagy - a nappali felen a talaj +118 o C-ra hevul, mikozben az ejszakain -153 o C-ra h?l le. ( Herrmann, 1992) Szamolni kell azonban a kisebb-nagyobb meteorok erkezesevel. Ezeket a Foldon a s?r? legkor tulnyomoreszt elegeti, s egy bizonyos meret alatt nem is erik el a felszint. A Holdon meg a legkisebbek is szabadon lezuhanhatnak es karokat okozhatnak. Hasonlo a helyzet a vilag?rb?l erkez? artalmas sugarzasokkal: a Fold legkore es er?s magneses mezeje kivalo vedelmet nyujt ellenuk, a Holdon mindkett? joreszt hianyzik. (Err?l a problemarol lasd meg a 4.5.2. fejezetet.)

1.1.2. VIZ A HOLDON

Az ujabb kutatasok azt mutatjak, hogy a Hold megsem olyan szaraz egitest, mint azt korabban gondoltak. Igaz, folyekony viz nem lehet a Holdon: az ottani, kevesebb, mint 10 -13 bar nyomason az olvadas- es forraspontja egybeesik, vagyis a folyadekfazist kihagyva szublimal , ha eleri ezt a kritikus h?mersekletet. A Foldon nemcsak a legnyomas elegend?, hogy a viznel ez a ket h?fok szetvaljon, de feluletenek nagy tobbsegen megvan a megfelel? - e ket ertek koze es? - h?merseklet is. Holdunk felszinen a h?mersekleti viszonyok sem kedvez?ek, a g?z pedig gyorsan megszokne, ezert viz tartosan csak jeg formajaban fordulhat el?.

A legutobbi, f?kent a Clementine es a Lunar Prospector ?rlaboratoriumok altalvegzett meresek azt valoszin?sitik, hogy a Hold polaris videkein nagy mennyiseg?, fagyott viz talalhato. A Holdon ugyan nem lehetnek a Foldeihez vagy a Marseihoz hasonlo jegsapkak, de a sarkok kornyeken azert van nehany krater, amelyek talajaban a jeg tartosan megmaradhat. Ezekben a nagy horpadasokban allandoan 40 K koruli h?merseklet uralkodik, mert a belsejuk mindig arnyekban marad.

A Clementine radarmeresei - meg 1994-ben - kozvetlenul a vizjeg felderitesere szolgaltak (Illes, 1996). A jeg, vagy a lerakodott der ui. er?sebben veri vissza a radarhullamokat, mint a kozonseges talaj. (A Jupiter holdjain is igy talaltak meg.) A Hold deli polusan valoban kisse er?sebb visszavert jelet regisztraltak, es abban bizonyos polarizacios elterest is tapasztaltak.

A masik holdszonda, az 1998. januar 6-an inditott Lunar Prospector meresei mar bonyolultabbak voltak (Almar, 1999). A kiserlet alapja az, hogy a Holdunk felszinet er? er?s kozmikus sugarzas, az atommagokkal utkozve, nagy sebesseg? neutronokat kelt a fels? talajreteg anyagaibol. Ezek egy resze a felszin fele tart, s kozben a kulonfele elemek atomjaival utkozve lefekez?dhet. A Lunar Prospector egyik m?szere, az un. neutronspektrometer ezeket a reszecskeket, illetve az ? sebesseguket merte. Ez alapjan harom neutroncsoportot kulonboztetunk meg: lassu vagy termikus, kozepes energiaju vagy epitermikus es gyors neutronokat (Sik-Simon, 1999.). Egyik felosztas szerint a lassuak energiaja 0,3 eV-nal kisebb, a kozepeseke 0,3 eV es nehany 100 keV kozotti, a gyorsake ennel nagyobb. Mivel eredetileg minden neutron nagy energiaval szuletik, lassulasuk mertekeb?l bizonyos melysegig kovetkeztetni lehet a talajretegek vegyi osszetetelere.

A Lunar Prospector meresei szerint a Hold majd egesz feluleten a kulonboz? energiaju neutronok aranya csak kis ingadozasokat mutat, egy jellemz? atlagertek korul. Am a sarkokon es kornyekukon a epitermikus neutronok szama hirtelen er?sen - eszakon 4,6 , delen 3%-kal - lecsokken a termikusokehoz viszonyitva. Itt tehat elterhet a kemiai osszetetel a holdtalaj tobbi reszet?l, s mivel a hidrogenatommag (proton) fekezi a leghatasosabban a neutront - leven a tomeguk kozel egyenl? - ezt a jelenseget ugy is ertelmezhetjuk, hogy a sarkok korul a talajban hidrogenben gazdag anyagok talalhatoak nagy mennyisegben. A legvaloszin?bb magyarazat az, hogy vizr?l van szo .

Az eredmenyek alapjan a kutatok egy resze ugy veli, hogy osszesen kb. 6 milliard tonna vizjeg lehet a Holdon, a sarkok kornyeken, az orokke arnyekos kraterekben. A vizlel?helyek elvileg mindket felteken a 13,5 szelessegi fokig terjedhetnek (itt lehet megfelel? a h?merseklet), de ujabb vizsgalatok szerint valojaban csak kisebb foltokban, osszesen kb. 2000-2000 km 2 teruletet foglalnak el mindket polus menten. Ilyen ?foltok" delen a Deli -sark-Aitken-medence, eszakon a Peary- Hermite- Plaskett- es Rozsgyesztvenszkij-kraterek eszaki videkei.

Mivel eszerint a vizjeg aranylag kis teruleten, nagy koncentracioban fordul el?, nem valoszin?, hogy a felszinen lenne. A gyorsneutronok (1 MeV felett) ui. mar nagyobb esellyel fekez?dnek az oxigen atommagokon, mint a hidrogenen. Ha tehat a viz ilyen nagy mennyisegben gy?lt volna ossze a felszinen, akkor a nagy energiaju neutronok szama is csokkenne. Ezert feltetelezik, hogy a joreszt osszefugg? jegretegek folott meg egy vekony, 40-50 cm-es szaraz talajtakaro is huzodik, amelynek sajat oxigentartalma csak a szokasos mennyiseget fekezi le a gyorsneutronokbol. Igy ezek mert fluxusaban nincs elteres a Hold tobbi regiojahoz kepest. A neutronspektrometer ugyan mindossze 50 cm talajmelysegig kepes kimerni a vizjeget, am feltehet?, hogy az kb. 2 m-rel nyulik a felszin ala. Az elmult 2 milliard evben erkez? meteorok es egyeb egitestek, amelyek a vizet a Holdra szallithattak, becsapodasuk soran legfeljebb eddig a melysegig furhattak le a regolitba.

A viz eredete. Elvileg haromfele modon kerulhetett a Holdra. El?szor is, az el?bbiek alapjan a lezuhano, nagy szentartalmu meteorok es ustokosok belsejeben erkezhetett, s valoszin?leg hosszu id?telhetett el, mire ilyen nagy mennyisegben felhalmozodott. A robbanasok ui. a viz legnagyobb rezet elparologtattak, es kirepitettek az ?rbe, raadasul a becsapodasok legtobbje nem a sarkok kornyekere hozta, mashol viszont szinten gyorsan elparolgott es megszokott. A Hold bels? uregeib?l is lassankent felfele torhetett a viz, vagy a napszelben aramlo protonok ( H -ionok) redukalhattak a talaj oxigentartalmu vegyuleteit (pl. vas-oxid).

A viz lete ellen szol , hogy a holdrengesek finomabb vizgalata nem utalt vizzel telt uregekre sem felszinkozeli retegekre ( Herrmann, 1992) . A Lunar Prospector mereseit sem sikerult meger?siteni. Az ?rszondat ui. ugy iranyitottak, hogy kuldetese vegen az egyik - remelhet?leg vizben gazdag - sarkvideki regioban erje el a holdfelszint A becsapodasnak vizg?zt kellett volna a ?legkorbe" juttatnia, amit tavolabbrol is eszlelhetnek a foldi vagy ?rbe telepitett m?szerek. A kiserlet azonban, ugy t?nik, sikertelen volt: a vizg?z jelenletet nem sikerult kimutatni. Egyes magyarazatok szerint azert nem, mert a hidrogen mas anyagok, pl. szabad OH-gyokok resze is lehet, vagyis a Lunar Prospector mereseit esetleg nem jol ertelmeztek.

Vegeredmenyben csak annyit lehet megallapitani, hogy a holdi vizjeg ?ugye" meg nincs lezarva, s dontes csak a tovabbi kutatasoktol varhato.