Геологическая история Луны

Брэдли Джоллиффу из Университета Вашингтона в Сент-Луисе и его коллегам, занимающимся анализом данных, полученных зондом Lunar Reconnaissance Orbiter, удалось разглядеть на темной стороне Луны вулканические отложения. По словам исследователей, эта находка способна перевернуть сегодняшние представления о геологической истории спутника Земли.

На карте распределения по Луне радиоактивного элемента торий видно, что большая часть его сосредоточена на видимой стороне спутника. Однако на "теневой" стороне тоже имеется небольшая точка концентрации радиоактивных веществ.

Впервые это скопление тория было зафиксировано гамма-спектрометром Lunar Prospector в 1998 году. Его назвали аномалией Комптона-Бельковича, так как оно расположено между древними лунными кратерами Комптона и Бельковича. Выяснилось также, что концентрация тория достигает максимума в центре аномалии. А недавний анализ трехмерных снимков, сделанных орбитальным зондом LRO, оснащенным мощными оптическими камерами, показал, что источником аномалии является вулканическая активность, причем очень редкий ее вид, когда в магме присутствует оксид кремния.

Происхождение и состав Луны до сих пор вызывают дискуссии. Так, астроном Джованни Риччиоли, в 1651 году на основании наблюдения в телескоп составивший первую в мире лунную карту, назвал затемненные области "морями", и долгое время считалось, что поверхность спутника состоит из воды и суши. Лишь в 1753 году хорватский астроном Роже Боскович доказал, что на Луне нет атмосферы, а значит, будь на ее поверхности жидкая вода, она бы мгновенно испарилась.

Читайте также: Луна может улететь от Земли?

Выдвигалась также версия, что Луна состоит из железа. На самом деле, железным является только ее ядро, а на поверхности железа мало, о чем может свидетельствовать слабое магнитное поле.

Древние верили, что Луна полая. И в 1962 году доктор Гордон Макдональд из NASA заявил, что анализ движения Луны указывает на ее полое строение. Однако директор лаборатории планетных исследований при Корнеллском университете Карл Саган отрицает эту возможность. "Мы хорошо понимаем, что естественный спутник не может быть полым объектом", — говорит он. На сегодняшний день ученые так и не пришли к единому мнению по поводу строения лунных недр.

Считается, что Луна возникла около 4,5 миллиарда лет назад в результате столкновения Земли с неким космическим телом — скорее всего, протопланетой размером с Марс. В результате на орбиту было выброшено магматическое вещество, но из-за отсутствия атмосферы в течение 100 миллионов лет (что по астрономическим меркам довольно быстро) оно остыло. Легкие минералы, кристаллизовавшись из магмы, "всплыли" на поверхность, сформировав лунные горы, а более плотные породы, в которых содержались железо и магний, после кристаллизации, напротив, опустились, составив верхнюю часть мантии Луны.

После того как лунные недра были разогреты радиоактивным теплом, что привело к их частичному расплавлению, на поверхности спутника началась интенсивная вулканическая деятельность. Происходило это около трех-четырех миллиардов лет назад. В итоге на Луне образовались гигантские поля из вулканической лавы, а также кратеры. Однако, полагали ученые, вулканы перестали извергать лаву более одного миллиарда лет назад, и сейчас на Луне фиксируются лишь единичные выбросы разогретых газов.

В то же время, последние исследования аномалии Комптона-Бельковича указывают на то, что вулканические процессы происходили в недрах земного спутника относительно недавно, и уж никак не миллиард лет назад! К тому же, пятна лавы, оставшиеся на поверхности спутника, имеют базальтовый состав, то есть содержат железо и магний, а не кремний и алюминий. Откуда же взялась кремниевая аномалия?

Специалисты считают, что эта область гораздо моложе, чем большинство других лунных зон вулканической активности. Руководитель научной группы Брэдли Джоллифф говорит: "У нас нет способа напрямую датировать образование в районе кратеров Комптона и Бельковича, но, поскольку кратеров там сравнительно немного, поверхность выглядит относительно свежей. Соответственно, если эта вулканическая провинция образовалась очень поздно, она не может быть результатом радиоактивного распада, ибо к тому времени этот источник тепла уже исчез".

Читайте также: Железное ядро раскроет лунные тайны

С точки зрения исследователей, источником "позднего" вулканизма может быть внешнее лунное ядро, которое находится в расплавленном состоянии и способно растопить кремниесодержащую породу, "выбросив" ее на поверхность.

"Доказательства состава этих необычных пород, находящихся на темной стороне Луны и, судя по всему, являющихся результатом сравнительно недавней вулканической активности, — это принципиально новый результат: он заставляет нас пересмотреть очень многое о том, что нам известно о тепловой и вулканической эволюции Луны", — заявил Джоллифф.

Все самое интересное читайте в рубрике "Наука и техника"