RW Space

Кратер, покрывающий почти четверть поверхности Луны, раскрыл новую информацию о том, как сформировался естественный спутник Земли, и, по словам исследователей, результаты имеют огромное значение.

Новый анализ материала, из Бассейна Южный полюс — Эйткена, позволил ученым уточнить график развития лунной мантии и коры.

«Эти результаты, — написала группа исследователей во главе с геологом-планетологом Дэниелом Мориарти из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, — имеют важное значение для понимания формирования и эволюции Луны».

На Луне, полностью покрытой шрамами от ударов, Бассейн Южный полюс-Эйткен действительно выделяется. Это один из самых больших ударных кратеров в Солнечной системе, его диаметр составляет 2500 километров, а глубина — 8,2 километра.

Он возник в результате гигантского удара около 4,3 миллиарда лет назад, когда Солнечная система (в настоящее время 4,5 миллиарда лет) была еще очень молода. В то время Луна все еще была довольно теплой, и удар должен был «разбрызгать» значительное количество материала из-под поверхности.

Поскольку бассейн находится на темной стороне Луны, изучать его было не так просто, как сторону Луны, которая обращена к нам. Исследователи провели новое моделирование брызг от удара Южного полюса и Эйткена и обнаружили, что место, где должен был упасть выброс, совпадает с отложениями тория на поверхности Луны.

Одна из особенностей Луны заключается в том, что светлая и темная стороны очень отличаются друг от друга. Светлая сторона — всегда обращенная к Земле — покрыта темными пятнами. Это лунные моря, широкие равнины из темного базальта, образовавшиеся в результате древней вулканической активности Луны.

Напротив, темная сторона намного бледнее, с меньшим количеством базальтовых пятен и большим количеством кратеров. Кора на темной стороне тоже толще, и у нее другой состав, чем на светлой стороне.

Большая часть обнаруженного нами тория находится на светлой стороне, поэтому его присутствие обычно интерпретируется как связанное с разницей между двумя сторонами. Но связь с выбросом в результате образования Бассейна Южный полюс — Эйткена говорит о другом.

Торий на Луне откладывался в период, известный как Океан Лунной Магмы. В это время, примерно 4,5–4,4 миллиарда лет назад, Луна была покрыта расплавленной горной породой, которая постепенно охлаждалась и затвердевала.

Во время этого процесса более плотные минералы опускались на дно расплавленного слоя, образуя мантию, а более легкие элементы всплывали наверх, чтобы сформировать кору. Поскольку торий сложно включить в минеральные структуры, он оставался бы в расплавленном слое, зажатом между этими двумя слоями, опускаясь только вниз к ядру во время или после кристаллизации коры и мантии.

Согласно новому анализу, когда произошло столкновение с космическим телом образовавшее Бассейн Южный полюс — Эйткена, оно извлекло из этого слоя целую кучу тория, разбрызгивая его по лунной поверхности на светлой стороне.

Это также предполагает, что слой тория в то время должен был быть глобально распределенным, а не концентрироваться на светлой стороне Луны.

«Образование Бассейна Южный полюс — Эйткена — одно из самых древних и важных событий в истории Луны. Оно не только повлияло на термическую и химическую эволюцию лунной мантии, но и сохранило неоднородный мантийный материал на поверхности Луны в виде выброса и расплава», — написали исследователи в своей статье.

«Поскольку мы вступаем в новую эру международных и коммерческих исследований Луны, эти мантийные материалы на поверхности Луны должны считаться одними из самых приоритетных целей для развития планетарной науки».

Исследование опубликовано в JGR Planets.