Учёные оказались озадачены результатами исследования лунного грунта, собранного в ходе китайской миссии «Чанъэ-5». Кажется, им придётся серьёзно пересмотреть свои представления об эволюции Луны. Подробности о неожиданном открытии.
В новой статье, опубликованной в журнале Science 8 октября, описаны результаты анализа двух фрагментов базальта размером примерно 2 — 3 мм. Оказалось, что они почти на миллиард лет моложе образцов, собранных в рамках лунных программ прошлого века — советской и американской.
Сбор и доставка образцов грунта было главной задачей миссии «Чанъэ-5», запуск которой состоялся в декабре 2020-го. Посадочный аппарат добыл 1,7 кг породы из региона, известного как Океан Бурь — ученые считают, что именно там содержатся «свежие» следы вулканической активности нашего спутника.
По прибытии на Землю образцы отсортировали, отобрав несколько небольших фрагментов, которые затем исследовали с помощью инструмента SHRIMP (Sensitive High-Resolution Ion Microprobe) в Китайской академии геологических наук, расположенной в Пекине. Направив на образцы поток заряженных частиц, ученые смогли отделить и проанализировать материал с различных минеральных фаз, что позволило им установить возраст породы — 1,97 миллиарда лет. Это на целый миллиард лет меньше, чем у любого другого изученного образца лунной базальтовой лавы.
Открытие очень озадачило ученых. Дело в том, что в прошлом поверхность Луны действительно была усеяна активными вулканами и покрыта океанами магмы — именно так сформировались темные «пятна» на ее поверхности, известные как лунные моря. Однако ученые считают, что вся активность на Луне угасла примерно 3 миллиарда лет назад: к тому времени температура уже упала ниже минимальный необходимый уровень.
Мы считали, что из-за своего размера Луна стала геологически мертвой практически сразу после своего возникновения. Молодой образец противоречит этому, и нам, скорее всего, придется изменить свой взгляд на спутник — возможно, весьма кардинально.
Александр Немчин, соавтор статьи, профессор геологии в Университете Кьортина в Перте, Австралия
Природа таинственного источника тепла, который поддерживал существование лавы на поверхности Луны два миллиарда лет назад, еще не известна. Ранее выдвигалось предположение о высокой концентрации тепловыделяющих элементов в мантии и породах спутника (в том числе радиоактивных изотопов). Однако команда не нашла существенной разницы в этих показателях между новыми образцами и теми, что были получены в ходе лунных программ 20-го столетия. Другим объяснением является приливный нагрев — процесс нагрева недр из-за их деформации под действием приливных сил. Последняя же гипотеза — низкая температура плавления мантии Луны вследствие уникального состава.
Команда до сих пор ведет работу над образцами, чтобы пролить свет на эту тайну. Углубленное понимание геологических процессов упростит нам исследования других планет, образцов почвы которых мы еще не имеем — например, Марса, Венеры и Меркурия. Это даже сможет помочь в поиске внеземной жизни, ведь вулканическая активность играет ключевую роль в формировании атмосфер и океанов.
Перевод Andrii Kliachkin