Новые горизонты достигнуты в изучении Луны
Почти год назад, 23 августа 2023 года, посадочный модуль «Викрам» успешно приземлился на поверхность Луны. Затем марсоход «Прагьян» начал свои исследования спутника Земли. Наконец данные, полученные в ходе индийской миссии «Чандраян-3», подтвердили идею о том, что Луну когда-то покрывал океан расплавленной породы.
Измерения, проведенные марсоходом «Прагьян», показали, что определенное сочетание химических элементов в лунном грунте были относительно однородным. Этот реголит в основном состоял из белой породы, называемой ферроан-анортозитом.
Ученые отмечают, что химический состав лунной породы на южном полюсе спутника считается промежуточным между образцами, взятыми в двух местах в экваториальной области Луны: образцами, собранными астронавтами во время американского полета «Аполлон-16» в 1972 году, и образцами, возвращенными на Землю роботизированной миссией «Луна-20», запущенной СССР в том же году.
«Большое сходство в химическом составе всех этих образцов, несмотря на то что они были взяты из очень отдаленных географических точек на Луне, подтверждает идею о том, что на ранней стадии ее истории Луну покрывал единый океан магмы», — рассказывают исследователи.
Напомним, что Луна образовалась, когда планета размером с Марс столкнулась с Землей, выбросив породу, которая соединилась, образовав спутник планеты. Считается, что океан магмы на Луне существовал с момента её образования, но охлаждение и кристаллизация привели к образованию железистых анортозитовых пород, из которых состоит лунная кора.
Авторы подчеркивают, что их измерения показывают однородность состава поверхности Луны на протяжении нескольких десятков метров в том месте, где работал марсоход.
Модель лунного магматического океана была впервые разработана после возвращения образцов с американкой миссии, когда астронавты США приземлилась в районе, где преобладают темные базальтовые породы. Однако в то время исследователи заметили, что почва, собранная «Аполлоном-11», содержала фрагменты белой породы, богатой минералом анортитом, который получил название ферроан-анортозит.
«Это наблюдение привело к предположению, что белая порода представляла собой крошечные фрагменты первоначальной, древней лунной коры. По мере остывания океана магмы более плотные минералы, такие как оливин и пироксен, опускались, образуя более глубокий слой, называемый мантией, в то время как железистый анортозит, который был менее плотным, чем окружающая магма, всплывал, образуя первую лунную кору», — объясняют астрономы.
До сих пор остается неясно, почему именно ближняя сторона испытала вулканическую активность, в результате чего на ней преобладают обширные равнины из темных базальтовых пород, в то время как обратная сторона, по предположениям ученых, состоит в большей степени из железистого анортозита.
Новые наблюдения также указывают на более высокую концентрацию минералов в лунной коре, чем считалось в первоначальных моделях лунного магматического океана. Авторы предполагают, что их измерения могут отражать смешанный состав железистых анортозитовых пород, составляющих древнюю лунную кору, вместе с материалом из нижележащих слоев более богатых магнием пород.
«Эти различные слои материала могли быть перемешаны в результате выемки материала во время образования ударных кратеров на Луне. В частности, место посадки "Чандраяна-3" было покрыто примерно на 1,5–2 километра породой, выброшенной из такого ударного бассейна "Южный полюс-Эйткен". Который был создан в результате колоссального столкновения в начале лунного периода», — поясняют авторы исследования.