Введение
Научные исследования Луны продолжают удивлять нас новыми открытиями. Недавние данные, полученные в ходе миссии Китая по возвращению образцов с Луны, открывают новые горизонты в понимании геологической истории нашего спутника. В этой статье мы рассмотрим, как колоссальный астероид мог повлиять на внутреннее строение Луны и создать заметную асимметрию между её близкой и далекой сторонами.
Лунная асимметрия: близкая и дальняя стороны
Луна, которую мы наблюдаем с Земли, имеет две очень разные стороны. Близкая сторона известна благодаря характерному образу «Человека на Луне», созданному темными участками лунных морей — обширными вулканическими равнинами. Напротив, дальняя сторона, доступная лишь для космических аппаратов, не имеет таких морей и выглядит совершенно иначе.
Южный полюс — кратер Аиткен — это одно из крупнейших ударных образований в солнечной системе, его диаметр составляет около 2,500 километров и возрастает от 4.2 до 4.3 миллиарда лет, что делает его значительно старше многих лунных морей, возраст которых составляет примерно 3.6 миллиарда лет.
Миссия Chang’e 6: новая глава в лунных исследованиях
Миссия Chang’e 6, которая приземлилась в кратере Аполлон 1 июня 2024 года, вернула на Землю драгоценные образцы через 25 дней после посадки. С тех пор китайские ученые активно исследуют образцы, чтобы понять причины различий между близкой и далекой сторонами Луны.
Необычные изотопные соотношения
Команда под руководством Хэнь-Ци Тяна из Института геологии и геофизики Китайской академии наук провела анализ образцов лунного базальта, возвращенных миссией Chang’e 6. Ученые обнаружили, что соотношение более тяжелого изотопа калия, калия-41, к калий-39 выше в образцах из Южного полюса — кратера Аиткен, чем в образцах близкой стороны, собранных во время миссий Apollo и из лунных метеоритов.
Объяснения необычного соотношения
Тянь и его команда рассмотрели несколько возможных объяснений такого странного изотопного состава. Они исследовали, могло ли длительное воздействие космических лучей на поверхность Луны привести к изменению изотопного соотношения. Также рассматривался вопрос о том, могли ли процессы плавления, охлаждения и извержения магмы изменить состав базальтов. В конце концов, они пришли к выводу, что все эти процессы оказали бы лишь незначительное влияние.
Гигантский удар как объяснение
Единственным оставшимся вариантом стало то, что соотношение изотопов калия является реликтом гигантского удара, который сформировал Южный полюс — кратер Аиткен. Интенсивные температура и давление от удара нагрели кору и мантию Луны настолько, что многие летучие элементы, включая калий, испарились и улетели в космос. Ранее было установлено, что мантия на далекой стороне содержит меньше воды, чем на близкой. Легкий изотоп калия-39 более подвержен испарению по сравнению с тяжелым изотопом, что и привело к увеличению соотношения калия-41 к калий-39.
Влияние на вулканизм и лунную геологию
Несмотря на то, что результаты исследования касаются изотопных особенностей, они также показывают, насколько сильно удар повлиял на внутреннее строение Луны. Снижение количества летучих веществ ограничивало вулканическую активность, подавляя образование магмы, что объясняет, почему на далекой стороне Луны так мало морей.
Заключение
Недавние открытия миссии Chang’e 6, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, открывают новые горизонты в понимании геологической истории Луны. Изучение изотопных соотношений позволяет заглянуть в условия, при которых произошли такие удары, и как они изменили лунную кору и мантию. Эти результаты подчеркивают важность дальнейших исследований Луны для понимания не только её истории, но и истории нашей солнечной системы.
