Исследование предполагает, что вулканическая активность Луны произошла всего 120 миллионов лет назад

Три крошечные микроскопические стеклянные бусины, извлеченные с поверхности Луны, показывают, что дикое прошлое крупнейшего естественного спутника Земли на самом деле было не так уж и давно.

Согласно новому тщательному и кропотливому анализу Из материала, собранного миссией Чанъэ-5 Китайского национального космического управления, эти некогда расплавленные минералы считаются свидетельством лунного вулканизма, произошедшего всего 120 миллионов лет назад.

Это значительно позже, чем мы Ожидайте увидеть такую ​​активность на Луне, которая была очень вулканически активной примерно 4,4–2 миллиарда лет назад. После этого считается, что Луна слишком остыла для серьезного вулканического процесса.

Открытие показывает, что у Луны все еще есть много тайн – и нам, возможно, придется отправиться туда, чтобы докопаться до их сути.

«Радиоизотопное датирование трех бусин из вулканического стекла Чанъэ-5 дает основную истину о вулканизме на Луне возрастом 120 миллионов лет», — геофизик Юян Хэ из Института геологии и геофизики при Об этом сообщила ScienceAlert Китайская академия наук.

«Между извержениями, зарегистрированными на месте приземления, существует разрыв в ~1,9 миллиарда лет. Присутствие такого молодого лунного вулканизма предполагает, что небольшие небесные тела, такие как Луна могла поддерживать достаточно тепла для поддержания внутренней жизнеспособности до самой поздней стадии».

Когда в конце 2020 года образец лунной пыли «Чанъэ-5» был доставлен на поверхность Земли, он стал первым человеком из лунного материала. могли попасть в руки с тех пор, как в 1976 году вернулся последний из лунных зондов Советского Союза. Используя целый ряд аналитических методов, ученые всего мира тщательно изучали эту новую подборку лунных фрагментов, чтобы получить новое представление о лунной геологии и история.

Один особенно интересный компонент образца состоит из крохотных стеклянных шариков. Они образуются, когда минералы плавятся, а затем повторно затвердевают в стекло в интенсивных условиях. Частицы стекла могут включать в себя другой лунный материал, который можно использовать для изучения условий, в которых образовалось стекло, включая состав лунной породы вокруг него в то время.

Под руководством геофизиков Би-Вэнь Вана и Цянь В.Л. Чжана из Китайской академии наук группа исследователей просеяла около 3 граммов (0,1 унции) лунной пыли из Чанъэ-5. . Всего лишь из этой маленькой чайной ложки материала им удалось изолировать около 3000 стеклянных шариков.

Большинство из них были результатом ударов метеоритов, поэтому любые вулканические зерна превратились в настоящие иголки в стоге сена. Луна подвержена множеству ударов и очень малой вулканической активности, поэтому исследователям пришлось поработать над тем, чтобы определить, какие из сферул – если таковые имеются – были продуктом последней.

«Во-первых, мы использовали изображения в обратно рассеянных электронах, чтобы идентифицировать около 800 стеклянных бусинок без очевидных изменений состава или непереваренных включений, что является признаком импакции», — пояснил он.

«Во-вторых, мы проанализировали выбранные бусины с помощью электронно-зондовый микроанализатор. Только 13 стеклянных шариков имеют состав основных элементов, аналогичный составу шариков из вулканического стекла Аполлона. Судя по составу микроэлементов, шесть из этих 13 стекол имеют корреляцию содержания оксида магния и никеля, которая соответствует той же тенденции, что и вулканические стекла. обнаружен в образцах Аполлона. Все вышеперечисленные доказательства не являются убедительными».

Наконец, они провели изотопный анализ серы с использованием вторичной ионной масс-спектрометрии. Три из этих последних шести шариков имели соотношение серы, не соответствующее ударному стеклу. У них был успех – это было вулканическое стекло.

Но затем радиометрическое датирование выявило возраст сферул – около 123 миллионов лет назад, плюс-минус 15 миллионов лет. Это намного позже, чем последний известный момент, когда Луна была вулканически активна.

Мы не знаем, как это могло произойти, поскольку Луна долгое время была слишком холодной для вулканической активности. но разгадка может заключаться в химическом составе трех сферул. Они содержат высокую долю так называемых элементов KREEP – калия, редкоземельных элементов и фосфора.

Эти высокие содержания KREEP могут быть источниками радиогенного нагрева; то есть тепло, выделяемое в результате радиоактивного распада. Этот нагрев может быть значительным. Около половины внутреннего тепла Земли возникает в результате радиоактивного распада. На Луне радиогенное нагревание теоретически могло бы создать очаги локализованного вулканизма.

Дальнейшие исследования могут выяснить, достаточно ли материала KREEP в лунной мантии для образования этих очагов.

«Непонятно, как Луна могла оставаться вулканически активной на такой поздней стадии; по мере того, как недра охлаждались, а литосфера утолщалась, вулканическая активность стала менее вероятной», — сказал он.

«Где они были? вулканические стеклянные шарики? Была ли другая вулканическая активность между 2 и 120 миллионами лет назад? Какой механизм ее вызвал? Необходимы дальнейшие исследования».

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.