Впервые индийский зонд «Луноход-3» или «ЧАНДРАЯААН 3» измерил состав грунта в районе Южного полюса Луны. Обнаруженные им минералы также доказывают, что поверхность Луны полностью расплавилась вскоре после ее образования и образовала океан магмы. Соответствующее исследование было опубликовано в журнале Nature 21 августа.
"Лунный корабль-3" был запущен 14 июля 2023 года, а его спускаемый аппарат “Викрам” успешно приземлился на южном полюсе Луны 23 августа. Посадочный модуль "Викрам" имеет высоту около 2 метров и весит около 1700 килограммов, на борту находится 26-килограммовый луноход Pragyan.
Праджян собрал соответствующие данные измерений от температуры до землетрясений в течение 10 дней, а также изучил химический состав слоя лунного выветривания (тонкого материала, покрывающего большую часть поверхности Луны). Луноход использовал рентгеновский спектрометр альфа-частиц (APXS) для проведения 23 зондирований в разных местах поверхности Луны.
Сантош Вадавале, рентгеновский астроном Индийской лаборатории физических исследований, и его коллеги проанализировали данные 23 образцов, собранных APXS, и использовали эту информацию для определения элементов, содержащихся в слое лунного выветривания, и их относительного содержания, тем самым раскрыв минеральный состав лунного грунта.
Исследователи обнаружили, что основным составом всех 23 образцов был железосодержащий плагиоклаз, который распространен на Луне.
Предыдущие спускаемые аппараты на Луну получали аналогичные результаты, но "Луноход 3" получил первый образец из полярных областей Луны, в то время как предыдущий спускаемый аппарат посетил экваториальные и средние широты Луны.
Проще говоря, эти анализы показывают, что состав лунного слоя выветривания распределен равномерно. Вадавале сказал, что это прямо подтверждает, что поверхность Луны представляла собой океан расплавленной магмы после того, как она сформировалась.
Сообщается, что две независимые команды выдвинули гипотезу о существовании океана магмы на Луне в 1970 году путем анализа образцов горных пород, собранных американским “Аполлоном-11”. Гипотеза предполагает, что на заре существования Луны произошло глобальное таяние, образовавшее глубокий океан магмы.
По мере остывания магматического океана железосодержащий плагиоклаз с меньшей плотностью всплывает на поверхность Луны, в то время как более тяжелые минералы опускаются, образуя лунную мантию. В этом исследовании Луны вышеупомянутые находки "Лунного корабля-3” подтверждают эту гипотезу.
Кроме того, Вадавале и его коллеги обнаружили, что содержание магния в образце было выше, чем кальция, что указывает на то, что основной материал в более глубоких частях Луны был смешан с выветрившимся слоем. Исследователи связали это с образованием лунного бассейна антарктида-Эйткен. Край впадины находится в 350 километрах от места посадки "Лунного корабля-3”.
“Образование такого большого ударного бассейна приведет к "выкапыванию" более глубокого материала."
Вадавале сказал, что поскольку ударный элемент проникнет глубоко под лунную поверхность, более глубокий материал, богатый магнием, широко распространится, слегка изменив слой выветривания образцов, собранных сегодня.
Однако бассейн Антарктики-Эйткен, по-видимому, в основном состоит из пироксена, что не согласуется с данными выборки. Исследователи сказали, что для понимания этой проблемы, возможно, придется вернуть образцы на землю для анализа.