Анализ образцов с орбиты Чанъэ-6 раскрывает тайны обратной стороны Луны

Фото из открытых источников

В июне 2024 года Китай вошел в историю, когда миссия «Чанъэ-6» впервые в истории доставила на Землю образцы лунного грунта, отправив 1935,3 грамма (примерно 4,25 фунта) лунного реголита и горных пород. Анализ этих образцов позволил получить много информации о составе и геологической истории Луны, а также выявить существенные различия между двумя полушариями. Эти данные имеют решающее значение, поскольку Китай, НАСА, ЕКА и другие космические агентства, а также коммерческие партнеры планируют в ближайшем будущем построить лунные базы на обратной стороне Луны.

Все эти миссии нацелены на бассейн Южного полюса-Эйткена как на потенциальное место для строительства, поскольку в нем много постоянно затененных областей, содержащих огромные запасы водяного льда. Кроме того, изучение этих образцов помогает ученым ответить на ряд нерешенных вопросов о геологической эволюции Луны. Среди них – открытый вопрос о том, как удары – такие как масштабный удар, который образовал бассейн Южного полюса-Эйткена около 4,25 миллиарда лет назад – повлияли на глубокие недра Луны и изменили ее поверхность.

В недавнем исследовании китайские ученые из Института геологии и геофизики (ИГГ) Китайской академии наук (КАН) провели новый анализ образцов базальта, доставленных посадочным аппаратом «Чанъэ-6». Их результаты показали, что крупное ударное событие, создавшее этот бассейн, также нагрело материалы глубоко внутри Луны, что привело к потере некоторых летучих элементов. С помощью высокоточного изотопного анализа исследователи обнаружили мельчайшие вариации в изотопных соотношениях и точно зафиксировали следы, оставленные ударом.

Изучение влияния ударов на Луну имеет огромное значение для ученых, поскольку удары считаются доминирующей внешней силой, формирующей лунную поверхность с течением времени. Это контрастирует с Землей, где геологический ландшафт и изменения поверхности обусловлены тектонической активностью. Как сообщила группа исследователей, высокотемпературная среда, вызванная масштабным ударом, оказала измеримое воздействие на умеренно летучие элементы, такие как калий, цинк и галлий. Эти элементы представляли особый интерес, поскольку они склонны к испарению и изотопному фракционированию при высоких температурах.

По сути, эти «изотопные отпечатки» позволяют измерять температурные и барометрические условия, вызванные ударами, что дает представление о том, как удары изменили лунную кору и мантию. Еще одним интересным открытием стали различия, отмеченные между образцами, доставленными с лунного спутника «Чанъэ-6», и образцами, доставленными астронавтами «Аполлона» с ближней стороны Луны. Базальты, полученные с обратной стороны, демонстрируют значительно более высокую долю более тяжелого изотопа калия-41. Для определения точной причины исследовательская группа рассмотрела несколько возможных факторов, включая космические лучи, вулканическую активность и отложения ударных частиц.

В итоге они подтвердили, что разница была вызвана ранним крупномасштабным столкновением, изменившим изотопный состав калия в глубоких слоях лунной мантии. Это столкновение создало экстремальные условия, приведшие к потере более легкого изотопа калия-39 и обогащению более тяжелым изотопом калия-41. Они также пришли к выводу, что потеря летучих элементов подавила последующую вулканическую активность на обратной стороне Луны.

Эти открытия являются последними в серии научных открытий, которые меняют наше понимание того, как крупные столкновения повлияли на геологическую эволюцию обратной стороны Луны. Они также подтверждают вывод о существенных различиях в эволюции ближней и дальней сторон Луны на протяжении миллиардов лет. Более того, они подчеркивают значительный вклад китайских миссий и ученых в продолжающийся процесс изучения того, как Луна и Земля совместно эволюционировали.