Il 16 dicembre 2020 la missione Chang'e-5, La prima missione di ritorno di campioni della Cina sulla Luna, consegnato con successo sulla Terra quasi due chilogrammi di frammenti rocciosi e polvere dal nostro compagno celeste. Chang'e-5 è atterrato su un'area della Luna non campionata dalle missioni Apollo della NASA o dalle missioni Luna sovietiche quasi 50 anni fa, e frammenti recuperati delle rocce lunari più giovani mai riportate per l'analisi nei laboratori sulla Terra. Risultati in fase iniziale, che utilizzano la mappatura geologica per collegare i frammenti "esotici" nei campioni raccolti alle caratteristiche vicino al sito di atterraggio, sono state presentate dal signor Yuqi Qian, un dottorato di ricerca studente presso la China University of Geosciences, al meeting virtuale dell'Europlanet Science Congress (EPSC) 2021.

Il sito di atterraggio di Chang'e-5 si trova sul bordo occidentale del lato più vicino della Luna nel Northern Oceanus Procellarum. Questa è una delle aree geologiche più giovani della Luna con un'età di circa due miliardi di anni. I materiali raschiati dalla superficie comprendono un terreno sciolto che risulta dalla frammentazione e polverizzazione delle rocce lunari nel corso di miliardi di anni a causa di impatti di varie dimensioni.

Lo studio presentato da Qian suggerisce che il novanta per cento dei materiali raccolti da Chang'e-5 probabilmente derivano dal sito di atterraggio e dai suoi immediati dintorni, che sono di un tipo chiamato 'basalti di mare'. Queste rocce vulcaniche ci sono visibili come le aree grigie più scure che si sono riversate su gran parte del lato più vicino della Luna come antiche eruzioni di lava. Eppure il dieci percento dei frammenti ha un aspetto nettamente diverso, composizioni chimiche "esotiche", e può conservare registrazioni di altre parti della superficie lunare, nonché accenni ai tipi di rocce spaziali che hanno colpito la superficie lunare.

Qian e colleghi della Brown University e dell'Università di Münster hanno esaminato le potenziali fonti di perline di materiale vetroso rapidamente raffreddato. Hanno tracciato queste goccioline di vetro fino a bocche vulcaniche ormai estinte conosciute come "Rima Mairan" e "Rima Sharp" situate a circa 230 e 160 chilometri a sud-est e nord-est del sito di atterraggio di Chang'e-5. Questi frammenti potrebbero dare spunti su episodi passati di energia, attività vulcanica simile a una fontana sulla Luna.

Il team ha anche esaminato le potenziali fonti di frammenti correlati all'impatto. La giovane età geologica delle rocce nel sito di atterraggio restringe la ricerca, poiché solo i crateri con età inferiore a 2 miliardi di anni possono essere responsabili, e questi sono relativamente rari sul lato della Luna rivolto verso la Terra. Il team ha modellato i potenziali contributi di specifici crateri a sud e sud-est (Aristarchus, Keplero, e Copernico), nord-ovest (Harding), e nord-est (Arpalo). I risultati di Qian mostrano che Harpalus è un contributore significativo di molti frammenti esotici tra il campione di Chang'e-5, e questi pezzi di roccia potrebbero offrire un modo per affrontare l'incertezza persistente sull'età di questo cratere. Alcuni frammenti potrebbero essere stati gettati nell'area di atterraggio di Chang'e-5 da quasi 1, 300 chilometri di distanza.

La modellazione e la revisione del lavoro di altre squadre ha collegato altri pezzi di roccia esotica a cupole ricche di silice o a terreni montuosi, montagne di roccia pallida che circondano il luogo di atterraggio.

"Tutti i materiali locali ed esotici tra i campioni restituiti di Chang'e-5 possono essere utilizzati per rispondere a una serie di ulteriori domande scientifiche, ", ha detto Qian. "Nell'affrontare questi argomenti, approfondiremo la nostra comprensione della storia della Luna e aiuteremo a prepararci per ulteriori esplorazioni lunari".