Кратер, покрывающий почти четверть поверхности Луны, предоставил новую информацию о том, как сформировался естественный спутник Земли - и эти открытия имеют огромное значение, говорят исследователи.
Новый анализ материала, выброшенного из бассейна Южного полюса и удара Айткена, позволил ученым уточнить хронологию лунной мантии и коры, используя радиоактивный торий для выявления порядка событий. "Эти результаты, - писала группа исследователей во главе с планетологом Дэниелом Мориарти из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, - важны для понимания формирования и эволюции Луны."
На Луне, полностью изуродованной ударами, действительно выделяется бассейн Южный полюс - Айткен. Это один из самых больших ударных кратеров в Солнечной системе. Его диаметр составляет 2500 километров, а глубина-8,2 километра.
Он был создан в результате гигантского удара около 4,3 миллиарда лет назад, когда Солнечная система была еще младенцем. В это время Луна была еще достаточно теплой и податливой, и удар должен был "распылить" значительное количество материала из-под поверхности.
Поскольку бассейн расположен на противоположной стороне Луны, изучать его было не так просто, как ту сторону Луны, которая обращена к нам. Исследователи провели новое моделирование структуры брызг от Южного полюса и удара Айткена и обнаружили, что место, где должен был упасть выброс, соответствует осаждению тория на поверхности Луны. Одна из особенностей Луны заключается в том, что ее ближняя и дальняя стороны очень сильно отличаются друг от друга. Ближняя сторона-всегда обращенная к Земле-покрыта темными пятнами. Это лунные моря, широкие равнины темного базальта, образовавшиеся в результате древней вулканической деятельности внутри Луны.
Напротив, дальняя сторона гораздо бледнее, с меньшим количеством базальтовых пятен и гораздо большим количеством кратеров. Корка на обратной стороне также толще, и она имеет другой состав, чем на ближней стороне.
Большая часть тория, который мы нашли, находится на ближней стороне, поэтому его присутствие обычно интерпретируется как связанное с разницей между двумя сторонами. Но о связи выброса с результатом удара о Южный полюс Айткен не говорит.
Торий на Луне был отложен в период, известный как Лунный Магматический океан. В это время, примерно 4,5-4,4 миллиарда лет назад, Луна, как полагают, была покрыта расплавленной 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 вверх, образуя кору. Поскольку торий нелегко встраивается в минеральные структуры, он остается в расплавленном слое, зажатом между этими двумя слоями, погружаясь только в ядро во время или после кристаллизации коры и мантии.
Согласно новому анализу, когда Южный полюс и Айткен столкнулись, он извлек целый пучок тория из этого слоя, распылив его на лунную поверхность с ближней стороны.
Это означает, что удар должен был произойти до того, как слой тория высохнет. Это также предполагает, что слой тория в то время должен был быть глобально распределен, а не сконцентрирован на ближней стороне Луны.
Удар Южного полюса и Айткена также расплавил породу с большей глубины, чем выброс. По своему составу он сильно отличается от материала, распыленного на поверхность, с очень небольшим количеством тория. В свою очередь, это говорит о том, что в момент удара верхняя мантия имела два слоя разного состава, которые были обнажены по-разному.
С тех пор материал от ударного распыления был изрыт кратерами, выветрен и вулканически активен более 4 миллиардов лет, но команде удалось обнаружить несколько нетронутых залежей тория в недавних ударных кратерах. Это будут важные места для посещения в будущих лунных миссиях.
"Образование бассейна Южного полюса - Айткена-одно из самых древних и важных событий в истории Луны. Это не только повлияло на тепловую и химическую эволюцию лунной мантии, но и сохранило неоднородный материал мантии на поверхности Луны в виде выброса и ударного расплава", - пишут исследователи в своей статье . "По мере того как мы вступаем в новую эру международных и коммерческих исследований Луны, эти мантийные материалы на поверхности Луны должны рассматриваться в числе высших приоритетов развития планетарной науки."
Напомним, ранее сообщалось, что на Земле нашли след древнейшего астероида-убийцы.
