Южный полюс Луны скрывает тайну возрастом 4 миллиарда лет
Исследование ученых под руководством планетолога Джеффри Эндрюса-Ханны из Университета Аризоны не только рисует яркую картину бурной ранней истории Луны, но и может стать ответом одну из самых давних и волнующих загадок лунной науки: почему обратная сторона Луны покрыта множеством кратеров, а видимая сторона, где проходили высадки «Аполлонов» в 1960−70-х годах, по сравнению с ней относительно гладкая.
Ученым уже известно, что около 4,3 миллиарда лет назад, когда Солнечная система была еще молодой, в обратную сторону Луны врезался массивный астероид. Колоссальный удар создал бассейн Южный полюс — Эйткен — огромный кратер размером примерно 1900 километров с севера на юг и 1600 километров с востока на запад. Его вытянутая овальная форма говорит о том, что астероид ударил в луну под углом, а не перпендикулярно к поверхности нашего естественного спутника.
Сравнив этот бассейн с другими гигантскими ударными кратерами на различных объектах Солнечной системы, команда Эндрюса-Ханны обнаружила закономерность: эти огромные кратеры сужаются в направлении движения удара, образуя форму, похожую на слезу или авокадо. Сделанный на основе этого наблюдения анализ показал, что астероид, вероятно, прилетел с севера, а не с юга, как считалось ранее.
«Это означает, что миссии «Артемида» будут приземляться на южном краю бассейна — лучшем месте для изучения крупнейшего и старейшего ударного бассейна на Луне, где должна быть нагромождена большая часть выброшенного из глубин лунных недр материала», — объясняет Эндрюс-Ханна.
Ученые давно полагали, что ранняя Луна состояла из полностью расплавленного, глобального «океана магмы». По мере остывания более плотные минералы опускались вглубь, создавая мантию, а более легкие всплывали, формируя кору. Некоторые элементы, однако, не вписывались в эту закономерность и накапливались в остатках расплавленного материала. Среди этих остаточных ингредиентов — калий, редкоземельные элементы и фосфор — ученые называют их общей аббревиатурой KREEP.
«Если вы когда-нибудь оставляли банку газировки в морозилке, то могли заметить, что по мере замерзания воды богатый фруктозой кукурузный сироп сопротивляется замерзанию до самого конца и концентрируется в последних фрагментах незамерзшей жидкости», — приводит аналогию Эндрюс-Ханна. «Мы думаем, что нечто подобное произошло на Луне с KREEP».
Изучение ударного кратера выявило поразительную асимметрию: на его западной стороне выбросы богаты радиоактивным торием, чего не скажешь о восточном фланге образования. Это подтверждает теорию о том, что по мере утолщения коры на обратной стороне Луны океан магмы выдавливался в стороны, как зубная паста из тюбика, пока большая его часть не оказалась на видимой стороне.
Когда астронавты доставят образцы на Землю, ученые надеются выяснить об этих процессах гораздо больше. «С «Артемидой» мы получим образцы для изучения здесь, на Земле, и тогда мы будем точно знать, что они собой представляют», — говорит Эндрюс-Ханна. «Мы уверены, что эти образцы могут раскрыть о ранней эволюции Луны гораздо больше, чем когда-либо предполагалось».
