|
Новое объяснение тайны двуликой Луны
|
|
|
|
Лицо, которое Луна показывает Земле, сильно отличается от того, которое она скрывает на обратной стороне. На ближней стороне доминирует лунная кобыла — обширные темные остатки древних потоков лавы. С другой стороны, испещренная кратерами обратная сторона практически лишена крупных морских черт. Почему две стороны настолько различны, является одной из самых непреходящих загадок Луны. Теперь у исследователей есть новое объяснение двуликой Луны, которое связано с гигантским ударом, произошедшим миллиарды лет назад вблизи южного полюса Луны. Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, показывает, что столкновение, сформировавшее гигантский бассейн Луны Южный полюс-Эйткен (SPA), должно было создать массивный шлейф тепла, который распространялся через недра Луны. Этот шлейф должен был переносить определенные материалы — набор редкоземельных элементов и элементов, выделяющих тепло, — на ближнюю сторону Луны. Эта концентрация элементов могла способствовать вулканизму, который создал ближние вулканические равнины.
|
|
|
|
«Мы знаем, что большие удары, подобные тому, что образовал SPA, вызовут много тепла», — сказал Мэтт Джонс, доктор философии. кандидат Университета Брауна и ведущий автор исследования. «Вопрос в том, как это тепло влияет на внутреннюю динамику Луны. Мы показываем, что при любых возможных условиях в то время, когда образовался SPA, он в конечном итоге концентрирует эти производящие тепло элементы на ближней стороне. Мы ожидаем, что это способствовало формированию мантии. таяние, которое произвело потоки лавы, которые мы видим на поверхности». Исследование проводилось в сотрудничестве между Джонсом и его советником Александром Эвансом, доцентом Университета Брауна, а также исследователями из Университета Пердью, Лаборатории изучения Луны и планет в Аризоне, Стэнфордского университета и Лаборатории реактивного движения НАСА.
|
|
|
Различия между ближней и дальней сторонами Луны были впервые обнаружены в 1960-х годах советскими миссиями на Луну и американской программой «Аполлон». Хотя различия в вулканических отложениях очевидны, будущие миссии также выявят различия в геохимическом составе. На ближней стороне находится композиционная аномалия, известная как террейн Procellarum KREEP (PKT) — концентрация калия (K), редкоземельных элементов (REE), фосфора (P), а также тепловыделяющих элементов, таких как торий. KREEP, по-видимому, сконцентрирован в Oceanus Procellarum и вокруг него, крупнейшей из ближних вулканических равнин, но редко встречается в других местах Луны. Некоторые ученые подозревали связь между ПКТ и ближними потоками лавы, но оставался вопрос, почему этот набор элементов был сконцентрирован на ближней стороне. Это новое исследование дает объяснение, которое связано с бассейном Южный полюс-Эйткен, вторым по величине известным ударным кратером в Солнечной системе.
|
|
|
|
Для исследования исследователи провели компьютерное моделирование того, как тепло, выделяемое гигантским ударом, изменит модели конвекции внутри Луны и как это может перераспределить материал KREEP в лунной мантии. Считается, что KREEP представляет собой последнюю часть мантии, затвердевшую после образования Луны. Таким образом, он, вероятно, образовал самый внешний слой мантии, прямо под лунной корой. Модели недр Луны предполагают, что он должен был быть более или менее равномерно распределен под поверхностью. Но эта новая модель показывает, что равномерное распределение будет нарушено тепловым шлейфом от удара SPA.
|
|
|
|
Согласно модели, материал KREEP должен был скользить по волне тепла, исходящей из зоны воздействия СПА, как серфер. По мере того, как тепловой шлейф распространялся под корой Луны, этот материал в конечном итоге массово доставлялся на ближнюю сторону. Команда провела симуляции для ряда различных сценариев удара, от смертельного удара до скользящего удара. В то время как каждый производил разные тепловые характеристики и в разной степени мобилизовал KREEP, все они создавали концентрации KREEP на ближней стороне, что соответствовало аномалии ПКТ. Исследователи говорят, что работа дает достоверное объяснение одной из самых непреходящих загадок Луны. «Как сформировался PKT, пожалуй, самый важный открытый вопрос в науке о Луне», — сказал Джонс. «И столкновение Южного полюса с Эйткеном — одно из самых значительных событий в истории Луны. Эта работа объединяет эти две вещи, и я думаю, что наши результаты действительно впечатляют».
|
|
|
|
Источник
|
