Кора нашей планеты состоит в основном из магматических пород, которые встречаются и на других планетах земного типа, и на Луне. За одним исключением: больших количеств гранита нигде, кроме как у нас, до сих пор не находили. Лишь теперь ученые заметили внушительные его залежи на обратной стороне Луны. Как гранит там появился — загадка.
Большая часть земной литосферы сложена из пород, которые образовались при затвердевании расплавленной магмы, — базальтов и гранитов. Можно ожидать, что они так же широко встречаются на других небесных телах, близких по составу к нашей планете: на Луне, Венере, Марсе. Однако если базальты и другие магматические породы на них действительно обнаруживаются сплошь и рядом, то гранит пока находили лишь в незначительных количествах.
«Граниты — визитная карточка Земли», — говорят геологи, но точно объяснить этот парадокс пока не могут. Он может быть связан с особенностями образования гранитов, которые требуют движения тектонических плит и перемещения остывающей магмы на большую глубину либо присутствия в ней воды. Возможно, разобраться в этой загадке помогут залежи гранита, все-таки обнаруженные недавно на Луне. О них сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature.
До сих пор лишь несколько зерен гранита были выделены в образцах лунного реголита, доставленных на Землю астронавтами миссий Apollo. Инструменты, работающие на орбите спутника, также не замечали больших скоплений этой породы. Однако теперь появились свидетельства весьма значительных залежей, находящихся на обратной стороне Луны, в области вулканического комплекса Комптон — Белкович.
Об этом говорит избыточное тепло, зарегистрированное в том районе китайскими зондами Chang’e-1 и Chang’e-2. Проанализировав их данные, Мэтью Сиглер (Matthew Siegler) и его коллеги из Южного методистского университета в Техасе пришли к выводу, что нагрев возникает из-за распада радиоактивных нуклидов, а в условиях современной Луны такие элементы могут содержаться лишь в граните. По оценкам ученых, диаметр этого батолита (массива) достигает 50 километров.
Скорее всего, гранит мог появиться там в результате деятельности вулканов, которые более трех миллиардов лет назад еще были активными. Но конкретный механизм его происхождения остается неясным. Тектоники плит, благодаря которой большие объемы магмы могли уходить глубоко под поверхность и испытывать крайне высокие давления и температуры, на Луне не было никогда. Другой путь образования гранитов требует магмы с большим содержанием воды, чего на спутнике Земли тоже не наблюдается.
«Если воды нет, то граниту требуются экстремальные условия. У нас же получается система, в которой нет ни воды, ни тектоники, но гранит есть. Возможно, на Луне когда-то вода все-таки была [в больших количествах], по крайней мере, в этом конкретном месте? Или здесь была особенно высокая температура?» — отметил Мэтью Сиглер. Все это — вопросы, которые еще ждут ответов.
В последние годы все большую популярность набирает гипотеза о том, что Луна образовалась в основном из земных пород по сценарию мультиимпактного переноса. В ее рамках появление залежей гранита на спутнике вполне логично, ведь множество падений крупных астероидов неизбежно должны были рано или поздно угодить в район, богатый гранитами, а затем «доставить» их на Луну.