Mise Apollo 15 a 17 nám poskytly mimo jiné i velmi vzácný pohled pod povrch Měsíce. Astronauti při nich totiž udělali mělké vrty, do kterých v rámci pokusu nazvaného Apollo Heat Flow Experiment (HFE) vložili soupravy s teplotními čidly. Vrty nebyly nijak hluboké, hloubka je od 1 do 2,4 metru. Tak veliký rozptyl nebyl úmyslný, vrtná souprava na Apollu 15 se prostě do cílové hloubky nedostala a před dalším letem musela projít konstrukčními úpravami. Posádce Apolla 17 se tak už podařilo úspěšně dosáhnout cílové hloubky.
Měření byla ukončena do roku 1977 a probíhala tedy zhruba šest (Apollo 15) a pět let (Apollo 17). Zjistilo se při tom například, že už v relativně malých hloubkách (1,5 metru pod povrchem) je teplota Měsíce v podstatě stálá, zhruba kolem -35°C. Pro zajímavost dodejme, že podle seismických měření v rámci jiných experimentů se zdá, že teplota samotného nitra měsíce je zhruba 1300 až 1400°C. V jádru naší oběžnice se zřejmě skrývá rozžhavené jádro s vysokým obsahem železa o průměru zhruba nějakých 300 kilometrů.
Pohled na teplotní čidla umístěná posádkami Apolla 15 a 17 do měsíční horniny.
Ale vraťme se blíže k povrchu. Byť teploty pod povrchem byly poměrně stálé, už v první analýze zveřejněné v roce 1977 se v nich objevila velmi zajímavá „anomálie“. Teplota měsíční horniny kolem čidel stoupla přibližně o stupeň.
Zmíněná první analýza se opírala pouze o údaje naměřené do konce roku 1974, data z dalších dvou let měření zcela pomíjela a původní tým tento nedostatek nikdy nenapravil. Otázkou se nezabýval ani nikdo jiný i proto, že výsledky původních měření nebyly k dispozici. Existovala sice digitální záloha týdenních výsledků, ale magnetické pásky s každodenními výsledky měření z let 1975 a 1977 se ztratily, stejně jako například originální záběry z prvního přistání na Měsíci.
V roce 2010 se Sejdži Nagiharovi z Texaské univerzity podařilo zhruba desetinu ztracených pásek najít ve federálním archivu v Marylandu. Proč doputovaly tam a ne do archivů NASA, není jasné. Objevené pásky nepokrývaly celé „temné období“, pouze část roku 1975, ale i to je důležité. Už proto, že potvrzují přesnost digitální zálohy. Nagihara a jeho kolegové navíc ze starších technických zpráv získali i podrobnosti o kalibraci jednotlivých teplotních čidel, která pocházela od různých výrobců, a tak se v měření rozcházela.
Takto vybaveni mohli Nagihara s kolegy zveřejnit svou analýzu měření teplotních čidel pod povrchem Měsíce. Potvrdili, že původně odhalené oteplení nebylo výjimečné a stejný trend pokračoval i v dalších letech. Celkem se hornina v místech měření ohřála za celou dobu zhruba o dva stupně.
Záznamy z měření čidel na jedné ze sond, které do povrchu Měsíce umístila posádka mise Apollo 15. Na svislé ose je teplota, na vodorovné čas (dny od umístění sondy). Graf zobrazuje výsledky ze dvou čidel na sondě, jednoho v hloubce půl metru pod povrchem (červeně), druhého metr pod povrchem. V záznamech je také evidentní „díra“ z doby, ze které se nedochovaly denní záznamy.
Autoři navrhli několik možných vysvětlení od vlivu pravidelných změn v rotaci až po nápad, že Slunce jednoduše svítí do vyvrtaných děr, a tak místo měření ohřálo. Ale výsledkům měření podle nich nejlépe odpovídá hypotéza, podle které za oteplení mohou astronauti, přesněji jejich nohy. Stejné vysvětlení nabízeli už i autoři původní analýzy z roku 1979, Nagihara a spol. ho dokázali lépe doložit. (A z hlediska vědy je důležité i to, že na rozdíl od práce ze 1979 je ta jejich dostupná a dohledatelná i ve vědeckém časopise, ne pouze v materiálech NASA.)
Při pohybu kolem vrtů a v blízkosti modulu zřejmě astronauti „odkopali“ prach na povrchu Měsíce a ten je díky tomu tmavší. Není to proto, že by astronauti odhalili nějaké tmavší vrstvy pod povrchem, mohou za to zřejmě vlastnosti měsíčního prachu, který se po narušení „lepí“ dohromady do větších částeček.
Pohled na místo přistání Apolla 17 kamerou sondy Lunar Reconnaissance Orbiter s vyznačenou pozicí teplotního čidla (ALSEP Equipment) a přistávacího modulu (Challenger Descent Stage). Všimněte si tmavších oblastí v místech, kde se astronauti pohybovali. Právě změna jejich odrazivosti (tzv. albeda) by měla vysvětlovat i zvyšování podpovrchové teploty v blízkosti měřicích čidel.
I z fotografií místa přistání je konečně zřejmě, že „cestičky“ kolem modulů Apollo jsou tmavší (protože pohltí více světla) než okolní terén. Množství odraženého světla se snížilo natolik, aby podle uznávaných modelů šíření tepla v hornině dokázalo vysvětlit vzestup teploty i v hloubkách, kde jsou umístěna čidla.
Informace: Článek původně nepřesně uváděl, že měsíční hornina se nazývá regolit. Regolit ve skutečnosti velmi široké označení pro veškerý materiál, který se nachází mezi pevnou horninou, tedy např. měsíční prach vzniklý při dopadech jiných těles na jeho povrch, ale například také pozemská půda. Za nepřesnost se omlouváme.
