|
Галогены и судьба лунной коры
|
|
|
|
В ясную ночь луна, на которую вы смотрите, выглядит так же, как она выглядела для первых людей, ступивших на Землю — та же черно-белая сторона нашего ближайшего соседа с большими темными "морями" и белыми "горами" была обращена к нам миллиарды лет назад.
|
|
|
|
Считается, что Луна возникла в результате гигантского столкновения Земли и планеты размером с Марс, Тейи, около 4,5 миллиардов лет назад. Ожидается, что энергия, связанная с этим столкновением, привела к образованию океана магмы, покрывающего как Землю, так и молодую Луну.
|
|
|
|
Ожидается, что охлаждение этой магмы приведет к образованию почти однородной твердой Луны, покрытой повсюду одинаковой корой. Это не всегда так. Полушарие, всегда обращенное к нам, называемое ближней стороной Луны, имеет совершенно иной вид, чем его противоположная половина, дальняя сторона, где преобладают яркие высокогорные ландшафты, практически без "морей".
|
|
|
|
Темные лунные "моря", или "мария", по-латыни, состоят из широко распространенных базальтовых магм, которые в основном извергались около 3,5 миллиардов лет назад на ближней стороне и очень редко - на дальней. Это свидетельствует об особой эволюционной истории этих двух полушарий. Почему и как это произошло? Секрет, который превратил Луну в два мира, вполне может быть скрыт в незначительном количестве галогенов (например, фтора и хлора), обнаруженных в лунных образцах.
|
|
|
|
|
|
|
Содержание галогенов в лунных минералах дает уникальное представление об эволюции Луны, но неполные знания о включении галогенов в минералы и расплавы ограничивают их применение. Исследователи из исследовательского центра геодинамики Университета Эхиме в сотрудничестве с коллегами из Университета Мюнстера (Германия) и Амстердамского университета Врийе (Нидерланды) провели эксперименты при высоком давлении и высокой температуре и успешно получили уникальные новые данные о том, как хлор (Cl) распределяется между лунными минералами и сосуществующей магмой.
|
|
|
|
Исследователи объединили модели эволюции лунных недр, чтобы измерить содержание галогенов в образцах лунной коры, и обнаружили, что большинство образцов, взятых с обратной стороны Луны, аномально богаты Cl. В отличие от этого, материалы земной коры с обратной стороны Луны не демонстрируют такого обогащения Cl. В своем новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, исследователи приводят доказательства, подтверждающие связь этого обогащения с включением газообразных соединений Cl в прибрежные лунные породы.
|
|
|
|
Это открытие указывает на то, что существование широко распространенных паров хлорида (при этом Cl, вероятно, присутствует в виде хлоридов металлов), возможно, было ограничено ближней стороной Луны, что позволяет предположить, что пары хлорида металла, по-видимому, связаны с лунной дихотомией.
|
|
|
|
Учитывая, что Cl является крайне несовместимым и летучим веществом, этот метасоматоз в паровой фазе может быть связан с дегазацией (вызванной ударами/извержениями) обширных базальтов лунного моря в близлежащем террейне Procellarum KREEP. Показано, что породы земной коры на обратной стороне Луны, не обогащенные Cl, являются продуктами образования магмы, образовавшейся в недрах Луны около 4,3 миллиарда лет назад.
|
|
|
|
Основываясь на F/Cl моделировании, исследователи обнаружили, что особый тип пород лунной коры, называемый Mg-свитой, вероятно, возник из глубокой мантии, которая сохраняет остатки первоначального лунного океана магмы, существовавшего 4,5 миллиарда лет назад.
|
|
|
|
Богатые хлором пары, выделяющиеся во время извержений (или испарения, вызванного ударами), сыграли ключевую роль в преобразовании обратной стороны Луны, которую могут видеть люди. Между тем, дальняя кора, невидимая для всех нас, избежала этой связанной с испарениями вулканической активности и, таким образом, сохранила больше первозданной информации о Луне, в том числе об океане лунной магмы, который образовался сразу после рождения Луны. Это открытие иллюстрирует научную ценность недавних космических полетов на Луну, которые были сосредоточены именно на изучении обратной стороны Луны.
|
|
|
|
Источник
|
