প্রায় ৪.৫ বিলিয়ন বছর আগে, একটি ছোট গ্রহ তরুণ পৃথিবীতে আছড়ে পড়েছিল, গলিত শিলা মহাকাশে ছড়িয়ে পড়েছিল। আস্তে আস্তে ধ্বংসাবশেষ একত্রিত হয়ে শীতল ও জমাট বেঁধে আমাদের চাঁদ গঠন করে। পৃথিবীর চাঁদ কীভাবে তৈরি হয়েছিল তার এই দৃশ্যটি বেশিরভাগ বিজ্ঞানী দ্বারা একমত। অ্যারিজোনা বিশ্ববিদ্যালয়ের লুনার অ্যান্ড প্ল্যানেটারি ল্যাবরেটরির গবেষকরা নেচার জিওসায়েন্সে একটি গবেষণাপত্র প্রকাশ করেছেন, তাদের মতে, ঠিক কীভাবে এটি ঘটেছিল তার বিবরণ "আপনার নিজের পছন্দসই অ্যাডভেঞ্চার উপন্যাসের মতো"। এই অনুসন্ধানগুলি চাঁদের অভ্যন্তরের বিবর্তন এবং পৃথিবী বা মঙ্গলের মতো গ্রহগুলির জন্য সম্ভাব্য বিবর্তন সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ অন্তর্দৃষ্টি সরবরাহ করে।
চাঁদের উৎপত্তি সম্পর্কে যা জানা যায় তার বেশিরভাগই ৫০ বছরেরও বেশি সময় আগে অ্যাপোলো নভোচারীদের দ্বারা সংগৃহীত শিলা নমুনাগুলির বিশ্লেষণ থেকে আসে, তাত্ত্বিক মডেলগুলির সাথে মিলিত। চাঁদ থেকে ফিরিয়ে আনা বেসালটিক লাভা শিলার নমুনাগুলি টাইটানিয়ামের আশ্চর্যজনকভাবে উচ্চ ঘনত্ব দেখিয়েছিল। পরে স্যাটেলাইট পর্যবেক্ষণে দেখা গেছে যে এই টাইটানিয়াম সমৃদ্ধ আগ্নেয় শিলাগুলি মূলত চাঁদের নিকটবর্তী অঞ্চলে অবস্থিত, তবে কীভাবে এবং কেন তারা সেখানে পৌঁছেছিল তা এখন পর্যন্ত একটি রহস্য হিসাবে রয়ে গেছে।
যেহেতু চাঁদ দ্রুত এবং উত্তপ্ত গঠিত হয়েছিল, এটি সম্ভবত একটি গ্লোবাল ম্যাগমা মহাসাগর দ্বারা আচ্ছাদিত ছিল। গলিত শিলাটি ধীরে ধীরে শীতল এবং দৃঢ় হওয়ার সাথে সাথে এটি চাঁদের ম্যান্টল এবং উজ্জ্বল ভূত্বক তৈরি করেছিল যা আমরা রাতে পূর্ণিমার দিকে তাকালে দেখি। কিন্তু ভূপৃষ্ঠের গভীরে, তরুণ চাঁদ বন্যভাবে ভারসাম্যহীন ছিল। মডেলগুলি পরামর্শ দেয় যে ম্যাগমা মহাসাগরের শেষ ড্রেগগুলি টাইটানিয়াম এবং লোহাযুক্ত খনিজ ইলমেনাইট সহ ঘন খনিজগুলিতে স্ফটিকিত হয়েছিল।
"যেহেতু এই ভারী খনিজগুলি নীচের ম্যান্টলের চেয়ে ঘন, এটি একটি মহাকর্ষীয় অস্থিরতা তৈরি করে এবং আপনি আশা করতে পারেন যে এই স্তরটি চাঁদের অভ্যন্তরের আরও গভীরে ডুবে যাবে," ওয়েইগাং লিয়াং বলেছেন, যিনি এলপিএলে তার ডক্টরেট কাজের অংশ হিসাবে গবেষণার নেতৃত্ব দিয়েছিলেন।
একরকম, পরবর্তী সহস্রাব্দে, সেই ঘন উপাদানটি অভ্যন্তরে ডুবে গিয়েছিল, ম্যান্টলের সাথে মিশ্রিত হয়েছিল, গলে গিয়েছিল এবং টাইটানিয়াম সমৃদ্ধ লাভা প্রবাহ হিসাবে পৃষ্ঠে ফিরে এসেছিল যা আমরা আজ পৃষ্ঠে দেখি।
সহ-লেখক এবং এলপিএলের সহযোগী অধ্যাপক জেফ অ্যান্ড্রুজ-হানা বলেছেন, "আমাদের চাঁদ আক্ষরিক অর্থে নিজেকে ভিতরে বাইরে পরিণত করেছে। "তবে চন্দ্র ইতিহাসের এই জটিল পর্যায়ে ঘটনাগুলির সঠিক ক্রম সম্পর্কে আলোকপাত করার জন্য খুব কম শারীরিক প্রমাণ রয়েছে এবং আক্ষরিক অর্থে কী ঘটেছিল তার বিবরণে প্রচুর মতবিরোধ রয়েছে।
এই পদার্থটি কি একবারে কিছুটা তৈরি হওয়ার সাথে সাথে ডুবে গিয়েছিল, বা চাঁদ পুরোপুরি জমাট বাঁধার পরে একবারে ডুবে গিয়েছিল? এটি কি বিশ্বব্যাপী অভ্যন্তরে ডুবে গিয়েছিল এবং তারপরে কাছাকাছি দিকে উঠেছিল, বা এটি কাছাকাছি দিকে স্থানান্তরিত হয়েছিল এবং তারপরে ডুবে গিয়েছিল? এটি কি একটি বড় ব্লব, বা বেশ কয়েকটি ছোট ব্লবে ডুবে গেছে?
"প্রমাণ ছাড়াই, আপনি আপনার প্রিয় মডেল চয়ন করতে পারেন। প্রতিটি মডেল আমাদের চাঁদের ভূতাত্ত্বিক বিবর্তনের জন্য গভীর প্রভাব রাখে, "বার্লিনের জার্মান অ্যারোস্পেস সেন্টারের সহ-প্রধান লেখক অ্যাড্রিয়েন ব্রোকেট বলেছেন, যিনি এলপিএল-এ পোস্টডক্টরাল গবেষণা সহযোগী হিসাবে তাঁর সময়ে কাজটি করেছিলেন।
বেইজিংয়ের পিকিং বিশ্ববিদ্যালয়ের নান ঝাংয়ের নেতৃত্বে একটি পূর্ববর্তী গবেষণায়, যিনি সর্বশেষ গবেষণাপত্রের সহ-লেখকও, মডেলগুলি ভবিষ্যদ্বাণী করেছিল যে ভূত্বকের নীচে টাইটানিয়াম সমৃদ্ধ পদার্থের ঘন স্তরটি প্রথমে চাঁদের নিকটবর্তী দিকে স্থানান্তরিত হয়েছিল, সম্ভবত দূরবর্তী দিকে একটি দৈত্য আঘাতের ফলে ট্রিগার হয়েছিল এবং তারপরে চাদরের মতো স্ল্যাবের নেটওয়ার্কে অভ্যন্তরে ডুবে গিয়েছিল। চাঁদের অভ্যন্তরে প্রায় জলপ্রপাতের মতো ঢুকে পড়া। কিন্তু যখন সেই উপাদানটি ডুবে যায়, তখন এটি ভূত্বকের নীচে ঘন টাইটানিয়াম সমৃদ্ধ পদার্থের ছেদ রৈখিক দেহের জ্যামিতিক প্যাটার্নে একটি ছোট অবশিষ্টাংশ রেখে যায়।
অ্যান্ড্রুজ-হান্না বলেন, "আমরা যখন এই মডেল ভবিষ্যদ্বাণীগুলি দেখি, তখন এটি একটি লাইটবাল্বের মতো ছিল," অ্যান্ড্রুজ-হানা বলেছিলেন, "কারণ আমরা যখন চাঁদের মাধ্যাকর্ষণ ক্ষেত্রের সূক্ষ্ম পরিবর্তনগুলি দেখি তখন আমরা ঠিক একই প্যাটার্নটি দেখতে পাই, ভূত্বকের নীচে লুকিয়ে থাকা ঘন পদার্থের একটি নেটওয়ার্ক প্রকাশ করি।
নতুন গবেষণায়, লেখকরা একটি ডুবন্ত ইলমেনাইট সমৃদ্ধ স্তরের সিমুলেশনগুলিকে নাসার গ্রেইল মিশন দ্বারা সনাক্ত করা রৈখিক মাধ্যাকর্ষণ অসঙ্গতিগুলির একটি সেটের সাথে তুলনা করেছেন, যার দুটি মহাকাশযান ২০১১ থেকে ২০১২ সালের মধ্যে চাঁদকে প্রদক্ষিণ করেছিল, এর মহাকর্ষীয় টানে ক্ষুদ্র তারতম্য পরিমাপ করেছিল। এই রৈখিক অসঙ্গতিগুলি চাঁদের একটি বিশাল অন্ধকার অঞ্চলকে ঘিরে রয়েছে যা আগ্নেয়গিরির প্রবাহ দ্বারা আচ্ছাদিত যা ঘোড়া ("সমুদ্র" এর জন্য লাতিন) নামে পরিচিত।
লেখকরা আবিষ্কার করেছেন যে গ্রেইল মিশন দ্বারা পরিমাপ করা মাধ্যাকর্ষণ স্বাক্ষরগুলি ইলমেনাইট স্তর সিমুলেশনগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং মাধ্যাকর্ষণ ক্ষেত্রটি বেশিরভাগ ঘন স্তর ডুবে যাওয়ার পরে অবশিষ্ট ইলমেনাইট অবশিষ্টাংশের বিতরণের মানচিত্র তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
লিয়াং বলেন, "আমাদের বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে মডেল এবং ডেটা একটি উল্লেখযোগ্যভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ গল্প বলছে। "ইলমেনাইট উপকরণগুলি নিকটবর্তী দিকে স্থানান্তরিত হয়েছিল এবং শীটের মতো ক্যাসকেডে অভ্যন্তরে ডুবে গিয়েছিল, এমন একটি অবশিষ্টাংশ রেখে গেছে যা চাঁদের মাধ্যাকর্ষণ ক্ষেত্রে অসঙ্গতি সৃষ্টি করে, যেমনটি গ্রেইল দেখেছিল।
দলের পর্যবেক্ষণগুলি এই ইভেন্টের সময়কেও সীমাবদ্ধ করে: রৈখিক মাধ্যাকর্ষণ অসঙ্গতিগুলি নিকটবর্তী দিকের বৃহত্তম এবং প্রাচীনতম প্রভাব অববাহিকা দ্বারা বাধা