Современная Луна кажется безжизненным и спокойным телом, но новые исследования показывают, что в прошлом она могла напоминать Ио — самый вулканически активный спутник в Солнечной системе. Ученые предполагают, что миллиарды лет назад Луна была покрыта лавовыми потоками, извергающимися из трещин в коре, а ее поверхность постоянно переплавлялась под воздействием гравитационных сил.
Гравитационный хаос и расплавленная Луна
Согласно теории гигантского столкновения, Луна образовалась около 4,5 млрд лет назад, когда протопланета Тейя врезалась в молодую Землю. Выброшенное вещество смешалось и сформировало спутник, который изначально находился гораздо ближе к нашей планете. Однако гравитационное взаимодействие с Солнцем и Землей создало хаотические условия, которые могли разогреть недра Луны до состояния магматического океана.
«Луна словно не понимала, по какой орбите ей двигаться. Это вызывало приливные силы, которые буквально растягивали и сжимали ее, как гармошку», — объясняет планетолог Фрэнсис Ниммо из Калифорнийского университета в Санта-Круз.
Такие процессы привели к интенсивному вулканизму, который длился десятки миллионов лет. Лава залила древние кратеры, а поверхность Луны полностью обновилась около 4,35 млрд лет назад. Это объясняет, почему возраст лунных пород, доставленных миссиями «Аполлон» и «Чанъэ», оказывается моложе, чем сама Луна.
Как ученые определяют возраст Луны?
Существует несколько методов датировки лунных пород:
- Анализ лунных образцов — изучение химического состава и радиоактивных изотопов в грунте, доставленном космическими миссиями.
- Исследование цирконов — эти минералы устойчивы к плавлению и сохраняют информацию о самых ранних этапах формирования Луны.
- Динамическое моделирование — компьютерные симуляции гравитационного взаимодействия Земли, Луны и Солнца.
Цирконы особенно важны, так как они практически не разрушаются даже при экстремальных температурах. Их анализ показывает, что Луна пережила масштабное плавление коры, что согласуется с гипотезой о вулканическом прошлом.
Луна против Ио: сходства и различия
Ио, спутник Юпитера, известен своими мощными извержениями, которые происходят из-за приливного нагрева от гравитации планеты-гиганта. Луна в прошлом могла выглядеть похожим образом, но с одним ключевым отличием: ее лава была менее вязкой и не формировала высокие вулканы, как на Земле или Ио.
- На Ио — лава богата силикатами, что позволяет ей накапливаться в виде гор.
- На древней Луне — лава была более жидкой и растекалась по поверхности, заполняя низменности.
Если бы человек оказался на Луне в тот период, он увидел бы бескрайние лавовые поля и раскаленные трещины, из которых сочилась магма. Земля при этом выглядела бы в два раза больше, чем сейчас, и освещала лунный пейзаж своим отраженным светом.
Почему вулканизм прекратился?
По мере удаления Луны от Земли приливные силы ослабевали, и внутренний нагрев снизился. Примерно через 50–100 млн лет после начала активного вулканизма Луна начала остывать, а ее кора — затвердевать. Сегодня следы той эпохи можно найти в лунных морях — обширных равнинах, образованных застывшей базальтовой лавой.
Исследования продолжаются, и новые данные могут изменить наше представление о ранней истории Луны. Китайские миссии «Чанъэ» и будущие экспедиции NASA помогут раскрыть больше тайн нашего спутника.