Миллиарды лет назад что-то врезалось в темную сторону луны и сделало очень, очень большую дыру. Растянувшись на 2500 км в ширину и 13 км в глубину, бассейн Южного полюса - Эйткен, как известно является старейшим и самым глубоким кратером на Луне и одним из крупнейших кратеров в солнечной системе.
В течение десятилетий исследователи подозревали, что гигантский кратер был создан в результате лобового столкновения с очень большим и очень быстрым метеором. Такой удар мог бы разорвать кору луны и разбросать куски лунной мантии по поверхности кратера, предоставив нам редкий взгляд на то, из чего действительно сделана луна.
Эта теория приобрела определенную достоверность в начале этого года, когда китайский марсоход Yutu-2, который в январе обосновался на дне кратера, обнаружил следы минералов, которые, по-видимому, произошли из лунной мантии.
Однако теперь исследование, недавно опубликованное в журнале Geophysical Research Letters, ставит под сомнение эти результаты и историю происхождения кратера. После анализа минералов на шести участках почвы на дне бассейна Южного полюса - Эйткен группа исследователей утверждает, что в состав кратера входит только кора и там нет мантии. Это предполагает, что любое воздействие, создавшее кратер миллиарды лет назад, не было достаточно сильным, чтобы распылить внутренности луны на поверхность.
«Мы не видим материалы мантии на посадочной площадке, как ожидалось», - говорится в заявлении соавтора исследования Хао Чжана, ученого-планетатора из Китайского университета геонаук . Эти результаты почти исключают прямое столкновение с высокоскоростным метеором и поднимают вопрос: что, если не лобовой удар метеора, что создало самый большой кратер на луне?
В своем новом исследовании использовали технику, называемую спектроскопией отражения, чтобы идентифицировать определенные минералы в лунной почве, основываясь на том, как отдельные зерна отражали видимый и инфракрасный свет.
Используя оборудование на борту марсохода Yutu-2, команда провела тесты на отражательную способность на шести участках почвы в первые два дня после приземления Chang"e 4, отойдя на расстояние около 54 метров от спускаемого аппарата. С помощью базы данных, которая идентифицирует лунные минералы на основе множества факторов - включая размер, отражательную способность и ухудшение качества из-за солнечного ветра - команда оценила концентрацию минералов на каждом из графиков.
Исследователи пишут, что кристаллическая порода, называемая плагиоклазом, была самым распространенным минералом в каждом образце, составляя от 56 до 72% состава кратера. Сформированный из первых океанов застывшей лавы, плагиоклаз чрезвычайно распространен как в земной коре, так и на луне, но он менее распространен в мантии. Хотя команда обнаружила другие минералы в коре, которые чаще встречаются в мантии луны, такие как оливин, эти породы составляли слишком малую долю образцов породы, чтобы можно было предположить, что часть мантии пробилась сквозь кору.
Этот минеральный состав усложняет теорию о том, что гигантский высокоскоростной метеорит создал бассейн Южного полюса - Эйткена миллиарды лет назад, поскольку такое воздействие почти наверняка рассыпало бы куски мантии по поверхности Луны.
Итак, что же тогда создало кратер? Исследователи не спекулируют на новом исследовании. Тем не менее, предыдущие исследования показали, что космический камень-ренегат все еще может быть виновником, но удар, возможно, не был таким прямым и сильным. Исследование, опубликованное в далеком 2012 году в журнале Science показало, что немного медленнее движущийся метеор мог поразить заднюю часть луны под углом около 30 градусов и привести к появлению достаточно большого кратера, который никогда не нарушал мантию луны. Тем не менее, эти исследователи имели только симуляции.
Если не сказать ничего другого, новое исследование предполагает, что в бассейне Южного полюса - Эйткена предстоит еще многое изучить, прежде чем ответ станет очевидным.