Новые научные данные свидетельствуют о том, что возраст Луны может быть значительно больше, чем предполагалось ранее, отодвигая момент ее формирования примерно на 160 миллионов лет в прошлое. Вместо общепринятой цифры в 4,35 миллиарда лет, естественный спутник Земли, возможно, сформировался гораздо раньше. Устоявшаяся почти полвека теория о происхождении Луны, основанная на анализе полученных образцов, подверглась пересмотру благодаря последним исследованиям. Новые исследования указывают на то, что обнаруженные ранее лунные фрагменты, интерпретировавшиеся как свидетельства первоначального формирования Луны, на самом деле являются результатом последующего масштабного процесса "повторного расплавления" ее поверхности. Именно это событие, как полагают ученые, и ввело их в заблуждение относительно истинного возраста небесного тела.
Значительная часть информации о составе Луны была получена благодаря миссиям "Аполлон" под эгидой американского агентства НАСА. Доставленные на Землю образцы лунных пород стали объектом пристального изучения геологов и планетологов. Ученые искали подтверждения теории о том, что Луна возникла в результате колоссального столкновения между ранней Землей и протопланетой, сопоставимой по размерам с Марсом. Действительно, анализ образцов показал наличие признаков кристаллизации из так называемого лунного океана магмы, который, как предполагалось, образовался непосредственно после этого столкновения. Именно эти данные и позволили установить возраст Луны в 4,35 миллиарда лет.
Однако такой возраст означал бы, что Луна сформировалась лишь спустя примерно 200 миллионов лет после образования остальной части Солнечной системы. Предложенная теория вызывала многочисленные вопросы у научного сообщества еще с 1970-х годов, когда были получены первые результаты анализа образцов, доставленных миссиями "Аполлон". Спустя полвека ученые продолжают искать объяснение столь существенной задержке между формированием Солнечной системы и "рождением" Луны в результате мощного космического столкновения.
В попытках разгадать эту космическую загадку объединили усилия планетологи из Калифорнийского университета в Санта-Круз, Института Макса Планка в Германии и Национального центра научных исследований Франции. В своей концептуальной статье, опубликованной в журнале Nature, они предлагают новое объяснение, связывающее предполагаемый возраст Луны с наличием на ее поверхности минералов циркона. Несмотря на свою редкость, эти минералы, по мнению исследователей, сформировались раньше основной массы собранного лунного реголита. Это наводит на мысль о том, что Луна может быть старше, чем можно судить по анализу большинства образцов с ее каменистой поверхности.
«Аполлон-15» — одна из нескольких миссий «Аполлон», в ходе которых были доставлены образцы лунного реголита. Источник: David R. Scott/NASA/Wikimedia Commons
Согласно новой теории Луна 4,35 миллиарда лет назад пережила период интенсивных изменений, вызванных приливным нагревом, также известным как приливное трение (или изгибание). Аналогичный процесс наблюдается на спутнике Юпитера Ио. Приливной нагрев возникает, когда гравитационное воздействие двух массивных тел постоянно растягивает, сжимает и деформирует небесное тело. Это непрекращающееся трение генерирует тепло внутри объекта, приводя к его частичному расплавлению. В ранние периоды своего существования Луна находилась значительно ближе к Земле, что обуславливало гораздо более сильное гравитационное воздействие. Вполне вероятно, что именно это и привело к формированию океана магмы, который "переплавил" существовавшую на тот момент геологическую структуру Луны.
Если данная гипотеза подтвердится, то истинный возраст Луны составляет около 4,51 миллиарда лет, что на 160 миллионов лет превышает предыдущие оценки. Авторы исследования отмечают, что "такой подход устраняет существующие противоречия в оценках времени кристаллизации лунного океана магмы и позволяет предположить формирование Луны в течение нескольких десятков миллионов лет после образования Солнечной системы, что соответствует динамическим моделям формирования планет земной группы".
Кроме того, эта гипотеза способна объяснить относительно небольшое количество крупных ударных бассейнов на поверхности Луны, что долгое время вызывало вопросы у ученых. Несмотря на высокую вероятность столкновений с другими небесными телами на заре своей истории, следы этих ударов могли быть "стерты" в результате последующего события повторного расплавления.
Фрэнсис Ниммо, ведущий автор исследования и планетолог из Калифорнийского университета в Санта-Круз, подчеркивает, что "по мере получения новых данных, в частности, в рамках текущих и будущих лунных миссий, наше понимание прошлого Луны будет продолжать углубляться. Мы надеемся, что полученные нами результаты послужат отправной точкой для дальнейших дискуссий и исследований, которые позволят получить более полное представление о месте Луны в истории нашей Солнечной системы".