Гигантский ударный кратер на Луне может содержать первичные фрагменты лунной мантии и остатки древнего магматического океана, полагают ученые. Подтвердить их гипотезы помогут участники будущих миссий «Артемида», если привезут оттуда образцы породы.
Примерно 4,3 миллиарда лет назад крупное тело врезалось в поверхность нашего спутника, пробив кору и образовав бассейн Южный полюс — Эйткен (SPA). Осколки от этого катаклизма остаются разбросанными по лунной поверхности, предоставляя собой образцы мантии, какой она была до застывания.
«Мы предполагаем, что ударный объект, создавший бассейн Южный полюс — Эйткен, выбросил тонкий слой магматического океана на поздней стадии его существования. "Артемида" возьмет образцы выброшенного материала SPA и, возможно, вещества магматического океана», — заявил планетолог Джефф Эндрюс-Ханна из Университета Аризоны на 56-й Лунной и планетарной научной конференции, проходившей в марте в Вудланде, Техас.
Форма SPA слегка вытянутая, что указывает на косой удар, а не лобовое столкновение. На его северном краю находится скопление материала — утолщенный участок коры, объем которого примерно соответствует количеству недостающей коры в бассейне.
Эндрюс-Ханна и его коллеги сравнили бассейн с другими каплевидными кратерами на Луне и поняли, что образовавший его метеорит двигался на юг — потому что все вытянутые углубления сужаются в направлении движения ударного объекта.
«У нас уже давно были данные, необходимые для измерения формы бассейна, — заметил Эндрюс-Ханна. — Просто потребовался другой взгляд, чтобы увидеть его таким образом».
Разделение коры и мантии
Когда Солнечная система была молода, объект размером с Марс врезался в формирующуюся Землю. Страшный удар разорвал протопланету, сделав ее на время жидкой. Застывая, одна часть стала Землей, другая — Луной.
В ходе этого процесса лунная материя разной плотности перемещалась: более рыхлый плагиоклаз всплыл на поверхность, став корой, тяжелые породы погрузились вглубь. Эндрюс-Ханна назвал это «неопровержимым доказательством» существования магматического океана во время формирования Луны.
В это же время торий растворился в расплаве, ныне став для нас превосходным геологическим маркером лунной эволюции. Этот элемент найден на дне SPA, а также в другой области на видимой стороне спутника — Procellarum KREEP Terrane (PKT). Это наводит на предположения об их общей природе — довольно долго бытовала гипотеза, что образовавший бассейн удар выплеснул магму на противоположную сторону Луны.
Однако новое исследование считает эти области независимыми: удар SPA произошел раньше, чем образовался PKT.
«Вместе SPA и PKT могут рассказать историю поздней эволюции лунного магматического океана», — уверен Эндрюс-Ханна.
Подтвердить или опровергнуть теоретизирование планетологов смогут астронавты пилотируемой программы «Артемида», запланированной на 2026 год. Они зачерпнут образцы мантии из кратера и привезут их на Землю, а тут их можно будет сравнить с породами из PKT, доставленными миссиями «Аполлон» и «Чанъэ-5», чтобы получить данные о магматическом океане в разные эпохи — и уточнить наконец время его формирования.
Ученые ждут от покорителей Луны подсказок о магматическом океане, который, по словам Эндрюс-Ханна, «неразрывно связан с рождением Земли».
«Мы ожидаем, что сможем определить точный возраст SPA, как только образцы будут доставлены. Это даст нам точную дату поздней стадии кристаллизации магматического океана, зафиксированной ударом», — заключил он.
Крупнейший кратер Луны появился уже вскоре после рождения Солнечной системы — открытие
Образцы «Чанъэ-6» доказали существование сплошного океана магмы на ранней Луне