На Луне появились вулканы намного раньше, чем мы думали, говорится в новом исследовании

Пятьдесят лет назад НАСА и советская космическая программа осуществили первые миссии по возврату образцов с Луны. Сюда входили лунные породы, доставленные на Землю астронавтами Аполлона, и те, которые были получены в ходе автоматических миссий, входивших в состав советской лунной программы.

Анализ этих пород позволил многое узнать о составе Луны, ее формировании, и геологическая история. В частности, ученые пришли к выводу, что горные породы образовались в результате извержений вулканов более 3 миллиардов лет назад.

В последние годы наблюдается возрождение исследований Луны, поскольку НАСА и другие космические агентства отправляли на нее роботизированные миссии. на Луну (в рамках подготовки к полетам с экипажем).

Например, Китай отправил на Луну несколько орбитальных аппаратов, посадочных модулей и марсоходов в рамках программы Chang’e, включая миссии по возврату образцов.

p>

Новое исследование, проведенное учеными-планетологами из Китайской академии наук (CAS), проанализировало образцы, полученные марсоходом «Чанъэ-5» возрастом 2 миллиарда лет назад.

Их исследование может дать ценную информацию о том, как молодой вулканизм сформировал лунную поверхность.

Исследование было проведено группой из Института геологии и геофизики Китайской академии наук (IGGCAS) под руководством Су Биня, Юань Цзянъяна, и Чен И – члены Лаборатории эволюции литосферы и физики Земли и планет IGGCAS.

Th К ним присоединились исследователи из Института изучения Луны и планет (LPSI) в Нанкинском университете и Центра передового опыта в области сравнительной планетологии CAS. Статья, описывающая их выводы, появилась в журнале Science Advances 21 октября.

Основываясь на образцах, доставленных из миссий «Аполлон» и «Луна», ученые предположили, что Луна геологически мертва в течение последних 3 миллиардов лет.

Однако новым образцам лунной породы, полученным миссией «Чанъэ-5» (и возвращенным на Землю в 2021 году), было всего 2 миллиарда лет, что указывает на то, что вулканическая активность происходила как минимум на миллиард лет дольше. чем ожидалось ранее.

Так как это небольшое каменистое тело, тепло, которое подпитывало вулканизм на Луне, должно было исчезнуть задолго до того, как произошли эти извержения.

Ранее ученые предполагали, что на поздней стадии вулканизм мог быть вызван повышенным содержанием воды или распадом радиоактивных элементов в лунной мантии. Однако многочисленные анализы, проведенные на образцах, полученных марсоходом «Чанъэ-5», опровергли этот консенсус.

На основе своего анализа исследователи CAS обнаружили, что минералы с низкой температурой плавления в мантии могло быть допущено сжатие, что привело к молодому вулканизму. Профессор Чен объяснил в недавнем заявлении CAS:

«Недавнее плавление лунной мантии может быть достигнуто либо повышением температуры, либо понижением точки плавления», — сказал он. «Чтобы лучше понять эту проблему, мы должны оценить температуру и давление, при которых образовался молодой вулканизм».

Для анализа команда CAS провела серию симуляций фракционной кристаллизации и плавления лунной мантии, которые сравнивали 27 базальтовых обломков, полученных миссией «Чанъэ-5», были возвращены миссиями «Аполлон».

Они обнаружили, что образцы молодой магмы имели более высокие концентрации оксида кальция и оксида титана, чем более старые образцы магмы «Аполлон».

p>

Присутствие этих минералов, которые легче плавятся, чем более ранние минералы, накапливающиеся в лунной мантии, означает, что вулканизм мог быть вызван гравитацией и вызвать опрокидывание материала в мантии.

Их анализ показал, что сжатие мантии могло происходить на тех же глубинах, но при более низких температурах, которые все равно могли бы породить вулканы.

Это исследование мало чем отличается от того, что планетологи узнали о Марсе в последние годы. Миллиарды лет назад на поверхности Красной планеты произошли тысячи извержений, некоторые из которых привели к возникновению крупнейших вулканов в Солнечной системе (например, горы Олимп).

Ученые подозревали, что Марс стал геологически мертвым, поскольку его салон с охлаждением. Но недавние находки показывают, что на ней все еще может наблюдаться ограниченная вулканическая активность.

Это исследование представляет первое жизнеспособное объяснение молодого вулканизма на Луне, которое совместимо с образцами, доставленными марсоходом «Чанъэ-5».

Это исследование может дать информацию для будущих планетарных исследований тепловой и геологической эволюции Луны.

Как указал д-р Су:

«Это захватывающий результат, указывающий на значительный вклад океана лунной магмы поздней стадии кумуляции в вулканическое образование Чанъэ-5. Мы обнаружили, что магма Чанъэ-5 образовалась на тех же глубинах, но на 80 градусов по Цельсию холоднее, чем более старые магмы Аполлона. Это означает, что лунная мантия испытал устойчивое медленное охлаждение на 80 градусов по Цельсию примерно с 3 миллиардов лет до 2 миллиардов лет назад».

Эта статья была первоначально опубликована Universe Today. Прочтите исходную статью.