Загадочная обратная сторона Луны долгое время оставалась непознанной, в отличие от ее видимого полушария, которое активно исследовалось как с Земли, так и с помощью различных космических миссий. Однако значительные изменения произошли в последние десять лет благодаря усилиям китайских космических аппаратов «Чанъэ-5» и «Чанъэ-6», которые открыли новые горизонты в изучении этого невидимого участка лунной поверхности. Летняя миссия «Чанъэ-6» вернула на Землю образцы грунта из южной части бассейна Аполлон, находящегося к северо-востоку от самого большого лунного кратера — бассейна Южный полюс — Эйткен. Анализ собранных образцов выявил множество неожиданных и волнующих фактов о загадочной стороне Луны.
Естественный спутник Земли скрывает немало секретов. Изображение: nasa.gov
Разные лица Луны
Видимая часть Луны изобилует «морями», то есть обширными равнинами черной базальтовой лавы, что занимает около 30% ее поверхности. Эти темные области легко различимы невооруженным глазом с Земли и образовались миллиарды лет назад в результате интенсивного вулканизма.
Обратная сторона Луны, напротив, практически не имеет таких лавовых равнин — всего 2% ее площади. Здесь доминируют высокогорья с древними кратерами и значительно бедные базальтом моря.
Бассейн Южный полюс-Эйткен играет важную роль в понимании эволюции Луны. Изображение: in-space.ru
Составы обоих полушарий тоже существенно различаются. Видимая сторона Луны содержит такие элементы, как калий, редкоземельные элементы и фосфор, известные как KREEP-компонент, вследствие чего она была подвержена более интенсивному вулканизму на протяжении миллионов лет. В обратной части этих элементов намного меньше.
Особую значимость представляет бассейн Южный полюс-Эйkenen (South Pole–Aitken, SPA), имеющий диаметр свыше 2000 километров. Он возник около четырех миллиардов лет назад и, вероятно, оказал влияние на структуру лунной коры и мантии, изменив их геохимические и термические условия.
Миссия «Чанъэ-6»
Ранее выполненные исследования образцов с видимой стороны Луны в рамках миссии «Чанъэ-5» подтвердили, что вулканизм продолжался еще после двух миллиардов лет назад. Теперь с возвращением «Чанъэ-6» исследователи удалось проанализировать около 1,9 килограммов грунта с обратной стороны Луны. Эти образцы были собраны в южной части бассейна Аполлон.
Команда ученых, возглавляемая Цуй Цзэсяном и Яном Цином из Института геохимии Гуанчжоу, использовала методы радиоизотопного датирования и масс-спектрометрии для определения возраста образцов. Полученные данные показали, что базальт, собранный с обратной стороны Луны, имеет возраст 2,83 миллиарда лет, о чем подробно рассказано в журнале Science.
Китайская миссия «Чанъэ-6» стала настоящим прорывом. Изображение: lookintothe.space
Это открытие стало важным: ранее считалось, что большая часть лунного вулканизма завершилась около трех миллиардов лет назад. Однако данные показали, что на обратной стороне Луны вулканы также извергались 2,83 миллиарда лет назад, хотя в меньших масштабах по сравнению с видимой стороной.
Анализ образцов также выявил отличия в минеральном составе, в том числе в содержании титана. Это подтверждает данные, полученные с помощью дистанционного зондирования. Кроме того, источником магмы для базальтов оказывается участок мантии, бедный KREEP-компонентом.
Ранее считалось, что долгосрочный вулканизм на видимой стороне Луны поддерживался радиогенным теплом от KREEP-обогащенных участков. Эти области, по предположениям, сохранили высокие концентрации теплообразующих элементов и способствовали более длительному пулам магмы.
На обратной стороне Луны около трех миллиардов лет назад извергались вулканы. Изображение: cdn.mos.cms.futurecdn.net
Полученные результаты показывают, что вулканическая активность на Луне проходила по-разному между полушариями: на скрытой стороне вулканы извергались реже.
Авторы исследования подчеркивают, что точное определение возраста вулканических пород на Луне имеет решающее значение для понимания ее термической истории. Количество и распределение ударных кратеров на поверхности Луны предоставляют данные, позволяющие оценить относительный возраст ее участков.
Что это означает?
Определение возраста базальта с обратной стороны Луны в 2,83 миллиарда лет углубляет наши знания об истории спутника и проясняет переход от активного вулканизма к более спокойному состоянию его геологии.
Результаты работ также указывают на то, что вулканизм на обратной стороне происходил без поддержки KREEP-компонента, что подтверждает предположения о перераспределении радиоактивных элементов в результате метеоритных bombardировок. Таким образом, различия в вулканической активности между сторонами Луны могут быть связаны не только с толщиной коры, но и с первичным перераспределением геохимических компонентов.
Обратная сторона Луна стала чуточку ближе. Изображение: cdn.mos.cms.futurecdn.net
Вулканическая активность на Луне, вероятно, продолжалась дольше, чем считалось ранее, хотя и не была столь интенсивной, как на видимой стороне спутника. Полученные нами данные дополняют представление о внутренней динамике Луны на протяжении миллиардов лет, — подчеркивают авторы исследования.
Исследователи надеются, что их открытия помогут лучше понять эволюцию всей Солнечной системы, так как поверхность Луны является своего рода историей древних столкновений. В общем, анализ образцов, доставленных на Землю в рамках «Чанъэ-6», стал важным шагом вперед в исследовании лунной геологии и ее эволюции-в результате катастрофических ударов.
