Исследование самого большого лунного кратера поможет понять, как образовалась Луна

Даже на Луне, полностью покрытой шрамами от ударов, бассейн Южный полюс — Эйткен сильно выделяется. Это один из самых больших ударных кратеров во всей Солнечной системе. Его диаметр составляет 2500 километров, а глубина — 8,2 км.

Кратер возник в результате гигантского удара около 4,3 миллиарда лет назад, когда Солнечная система, которой в настоящее время около 4,5 млрд лет, была еще младенцем. В это время Луна все еще была довольно теплой и податливой, и удар должен был «разбрызгать» значительное количество магмы из-под ее тонкой поверхности.

Поскольку бассейн находится на обратной стороне Луны, изучать его значительно сложнее, чем сторону Луны, которая обращена к нам.  Тем не менее, группа геологов-планетологов из NASA поставила задачу смоделировать схему разброса брызг от удара, и с ее помощью уточнить график развития лунной мантии и коры. Данные о составе поверхности Луны были получены на основании спектрального анализа, а в качестве индикатора использовался радиоактивный торий.

Результаты исследования опубликованы в JGR Planets. Было обнаружено, что место, где, согласно модели, должен был упасть выброс, совпадает с отложением тория на поверхности Луны. На снимке вверху приведено распределение отложений тория по лунной поверхности.

Одна из особенностей Луны заключается в том, что обращенная к Земле и обратная стороны сильно отличаются друг от друга. Сторона, обращенная к Земле, покрыта темными пятнами. Это лунные моря , широкие равнины из темного базальта, образовавшиеся в результате древней вулканической активности внутри Луны.

Напротив, обратная сторона намного светлее, с меньшим количеством базальтовых пятен и большим количеством кратеров. Корка на обратной стороне тоже более толстая, и у нее другой состав, чем на ближней к Земле стороне.

Большая часть обнаруженного тория находится на ближней стороне, поэтому его присутствие обычно интерпретируется как связанное с разницей между двумя сторонами. Но связь с выбросом в результате удара в районе Южного полюса и Эйткена говорит о другом.

Торий Луны откладывался в период, известный как Океан Лунной Магмы. В это время, примерно от 4,5 до 4,4 миллиарда лет назад, Луна, как полагают, была покрыта расплавленной горной породой, которая постепенно охлаждалась и затвердевала. Во время этого процесса более плотные минералы опускались на дно расплавленного слоя, формируя мантию, а более легкие элементы всплывали наверх, чтобы сформировать кору. Поскольку торий сложно включается в минеральные структуры, он оставался бы в этом случае в расплавленном слое, зажатом между этими двумя слоями, опускаясь вниз к ядру в ходе кристаллизации коры и мантии.

Согласно новому анализу, удар, полученный Луной, выбросил из этого слоя значительное количество тория, и разбрызгал его по лунной поверхности на ближней стороне.

Это означает, что удар должен был произойти до того, как слой тория ушел вниз, к ядру. Это также предполагает, что слой тория в то время должен был быть глобально распределенным, а не концентрироваться на ближней стороне Луны.

Удар также расплавил породу с большей глубины, чем той, откуда был выброшен торий. По своему составу она сильно отличалась от материала, разбросанного по поверхности, и содержала очень небольшое количеством тория. Это говорит о том, что во время удара верхняя мантия имела два разных по составу слоя, которые при ударе были обнажены по-разному.

Хотя с тех пор материал от ударных брызг в течении более 4 миллиардов лет покрывался кратерами и подвергался воздействию вулканической активности, команде удалось обнаружить несколько нетронутых месторождений тория в недавних ударных кратерах. Эти места включены в план для посещения в будущих лунных миссиях.

Ученые обнаружили что Луна ржавеет, хотя на ней нет кислорода и жидкой воды.

По материалам Science Alert

Читайте также:

Луна значительно старше, чем считалось ранее — исследование

Луна отдаляется от Земли, что вызывает землетрясения