Найти тему
Энергофиксик

Луна с сюрпризом – ученые считают, что под поверхностью Луны скрывается расплавленный слой, меняющий представления о ее эволюции

Казалось, уж про самый близкий космический объект – Луну, ученые знают больше всего. Но, оказывается, под этим вот серебристым диском, который мы можем наблюдать практически каждую погожую ночь, скрывается еще много тайн и загадок, которые ученые до сих пор пытаются разгадать.

Современная наука дает нам удивительную возможность практически заглянуть под лунную поверхность и, таким образом, приоткрыть ее тайны.

Так, мы уже знаем, что под довольно тонким слоем из алюмосиликатных пород, от нас скрыта мантия, которая состоит в основном из оливина – материала, который также широко распространен и на нашей родной Земле.

Уже ближе к центру Луны ученые предполагают, что там находится ядро из железа и никеля. Такое представление о внутреннем строении Луны сложилось за десятилетия изучений поверхности с помощью различных приборов, а также изучению ранее доставленных на Землю образцов лунного реголита.

Однако в последнее время ученые все чаще говорят о том, что в Луне есть еще один слой мантии. При этом новый слой находится частично в расплавленном состоянии, а располагается он практически у самой границы мантии и ядра.

Такая версия зародилась после того, как в рамках миссии НАСА Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) и Lunar Reconnaissance Orbiter, были получены довольно необычные параметры гравитационного лунного поля.

Апостериорное распределение для параметров, описывающих зону низкой вязкости, полученное в результате анализа Марковской цепи Монте-Карло с использованием реологии Максвелла для мантии. Автор: Goossens, S., Matsuyama, I., Cascioli, G., & Mazarico, E. (2024). A low-viscosity lower lunar mantle implied by measured monthly and yearly tides. AGU Advances, 5, e2024AV001285. https://doi.org/10. 1029/2024AV001285 CC-BY 4.0 Источник: agupubs.onlinelibrary.wiley.com
Апостериорное распределение для параметров, описывающих зону низкой вязкости, полученное в результате анализа Марковской цепи Монте-Карло с использованием реологии Максвелла для мантии. Автор: Goossens, S., Matsuyama, I., Cascioli, G., & Mazarico, E. (2024). A low-viscosity lower lunar mantle implied by measured monthly and yearly tides. AGU Advances, 5, e2024AV001285. https://doi.org/10. 1029/2024AV001285 CC-BY 4.0 Источник: agupubs.onlinelibrary.wiley.com

Так высокоточные датчики дали возможность составить детальную карту и вдруг выяснилось, что гравитационное поле Луны далеко не статично, а колеблется с определенной периодичностью.

При этом ученые объясняют, что сами по себе колебания – это результат воздействия приливных сил Солнца и Земли.

Эти вот силы деформируют лунную поверхность, а ученые, изучая эту деформацию, могут, таким образом, лучше узнать строение Луны.

Так вот, тщательнейшим образом проанализировав полученные данные, ученые пришли к заключению, что для того, чтобы более менее логично описать полученную картину, логично предположить, что у Луны есть слой мантии с пониженной вязкостью.

То есть, по версии ученых, в недрах Луны скрывается слой, который ведет себя как очень густая жидкость.

Такое предположение ставит перед учеными целый ряд новых вопросов, требующих на них ответов.

Так какой тогда состав нового слоя? За счет каких процессов до сих пор поддерживается он (слой) в жидком состоянии? Как этот слой влияет на теплообмен по всей Луне? И как он эволюционировал?

Так вот, на текущий момент наиболее вероятным кандидатом в роль вещества, из которого и состоит расплавленный слой, выбирают ильменит. Этот материал очень богат титаном и железом. При этом ильменит обладает довольно низкой температурой плавления и может находиться в жидком состоянии даже при температурах, которые как раз и характерны для глубинных слоев лунной мантии.

Тепловое состояние Луны в возрасте 100 млн лет Автор: By Authors of the study: M. Maurice, N. Tosi, S. Schwinger, D. Breuer, T. Kleine — https://advances.sciencemag.org/content/6/28/eaba8949, CC BY 4.0 Источник: commons.wikimedia.org
Тепловое состояние Луны в возрасте 100 млн лет Автор: By Authors of the study: M. Maurice, N. Tosi, S. Schwinger, D. Breuer, T. Kleine — https://advances.sciencemag.org/content/6/28/eaba8949, CC BY 4.0 Источник: commons.wikimedia.org

А вот по источнику тепла, который вот уже на протяжении миллиардов лет поддерживает необходимую температуру, не все так однозначно.

Некоторые ученые считают, что тем самым источником тепла является радиоактивный распад изотопов калия, тория и урана, которые содержатся в лунной породе.

Часть ученых считает, что тепло дает приливное трение, которое формируется при гравитационном взаимодействии с Землей.

На самом деле не так важно, какой источник поддерживает расплавленный слой. Гораздо важнее само наличие такого слоя. Ведь оно имеет фундаментальное значение для понимания эволюции Луны. Данный слой может иметь огромное значение в теплообмене внутри Луны, влияя на вулканическую активность и тектонические процессы.

Также изучение расплавленного слоя может дать ценнейшую информацию о химическом составе лунных недр и о том, как они формировались.

Ну что ж, похоже, ученые сделали еще один важный шаг на пути к разгадке тайн нашего ближайшего астрономического соседа. Но пока до полной разгадки еще очень далеко, а значит, впереди у нас еще много открытий и интересных наблюдений.