|
Обратная сторона Луны холоднее, чем ближняя
|
|
|
|
Внутренняя часть загадочной обратной стороны Луны может быть холоднее, чем сторона, постоянно обращенная к Земле, предполагает новый анализ образцов горных пород, проведенный совместно исследователями Калифорнийского университета (Университетский колледж Лондона) и Пекинского университета.
|
|
|
|
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Geoscience, рассматривались фрагменты породы и почвы, собранные китайским космическим аппаратом "Чанъэ-6" в 2024 году из обширного кратера на обратной стороне Луны.
|
|
|
|
Исследовательская группа подтвердила предыдущие выводы о том, что возраст образца породы составляет около 2,8 миллиарда лет, и проанализировала химический состав его минералов, чтобы оценить, что он образовался из лавы глубоко в недрах Луны при температуре около 1100 градусов по Цельсию - примерно на 100 градусов по Цельсию холоднее, чем существующие образцы из ближнего Космоса. сбоку.
|
|
|
|
Соавтор исследования профессор Ян Ли, работающий на факультете наук о Земле Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и в Пекинском университете, сказал: "Ближняя и дальняя стороны Луны сильно отличаются друг от друга на поверхности и, возможно, внутри. Это одна из величайших загадок Луны. Мы называем это двуликой луной. Долгое время выдвигалась гипотеза о резкой разнице в температуре между ближней и дальней сторонами мантии, но наше исследование предоставляет первые доказательства с использованием реальных образцов."
|
|
|
|
|
|
|
Соавтор исследования г-н Сюэлин Чжу, аспирант Пекинского университета, сказал: "Эти результаты приближают нас на шаг к пониманию двух сторон Луны. Они показывают нам, что различия между ближней и дальней сторонами проявляются не только на поверхности, но и уходят глубоко внутрь".
|
|
|
|
Дальняя сторона имеет более толстую кору, более гористую и изрытую кратерами, и, по-видимому, была менее вулканической, с меньшим количеством темных пятен базальта, образовавшихся из древней лавы.
|
|
|
|
В своей статье исследователи отметили, что дальняя часть внутренней части, возможно, была более прохладной из-за меньшего количества тепловыделяющих элементов, таких как уран, торий и калий, которые выделяют тепло в результате радиоактивного распада.
|
|
|
|
Предыдущие исследования предполагали, что такое неравномерное распределение тепловыделяющих элементов могло произойти после того, как массивный астероид или планетарное тело врезалось в дальнюю сторону, встряхнув внутреннюю часть Луны и переместив более плотные материалы, содержащие больше тепловыделяющих элементов, на ближнюю сторону.
|
|
|
|
Другие теории заключаются в том, что Луна, возможно, столкнулась со вторым, меньшим спутником в начале своей истории, а образцы с ближней и дальней сторон были получены с двух луноходов, отличающихся по температуре, или что ближняя сторона могла быть более горячей из-за притяжения Земли.
|
|
|
|
Для нового исследования исследовательская группа проанализировала 300 г лунного грунта, выделенного Пекинскому научно-исследовательскому институту геологии урана. Шен Хе, первый автор из института, объяснил: "Образец, собранный миссией "Чанъэ-6", является первым в истории с обратной стороны Луны".
|
|
|
|
Команда ученых нанесла на карту отдельные части образца, состоящие в основном из зерен базальта, с помощью электронного зонда, чтобы определить его состав.
|
|
|
|
Исследователи измерили незначительные колебания содержания изотопов свинца с помощью ионного зонда и определили возраст породы в 2,8 миллиарда лет (метод основан на том факте, что уран распадается на свинец с постоянной скоростью). Данные были обработаны с использованием метода, усовершенствованного профессором Питером Вермешем из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
|
|
|
|
Затем они использовали несколько методов для оценки температуры образца на разных этапах его существования, когда он находился глубоко в недрах Луны.
|
|
|
|
Первый заключался в анализе состава минералов и сравнении его с результатами компьютерного моделирования, чтобы оценить, насколько горячей была порода в момент ее образования (кристаллизации). Результаты были сопоставлены с аналогичными оценками для пород, расположенных вблизи поверхности, с разницей в 100 градусов по Цельсию.
|
|
|
|
Второй подход заключался в том, чтобы проследить историю образца, исходя из его химического состава, определить, насколько горячей была его "материнская порода" (т.е. до того, как материнская порода расплавилась в магму, а затем снова затвердела в породу, собранную на "Чанъэ-6"), и сравнить это с оценками для образцов с ближней стороны, собранных миссиями "Аполлон". Они снова обнаружили разницу примерно в 100 градусов по Цельсию.
|
|
|
|
Поскольку количество возвращенных образцов ограничено, они совместно с командой из Шаньдунского университета оценили температуру исходных пород, используя спутниковые данные с места посадки в Чанъэ на дальней стороне, сравнив их с аналогичными спутниковыми данными с ближней стороны, и снова обнаружили разницу (на этот раз в 70 градусов по Цельсию).
|
|
|
|
На Луне тепловыделяющие элементы, такие как уран, торий и калий, как правило, встречаются вместе с фосфором и редкоземельными элементами в материале, известном как "KREEP" -богатый (аббревиатура происходит от калия, имеющего химический символ K, редкоземельные элементы (REE), и P, обозначающий фосфор).
|
|
|
|
Ведущая теория происхождения Луны заключается в том, что она образовалась из обломков, образовавшихся в результате мощного столкновения Земли и протопланеты размером с Марс, и изначально полностью или в основном состояла из расплавленной породы (лавы или магмы). Эта магма затвердела по мере охлаждения, но элементы KREEP были несовместимы с образовавшимися кристаллами и, таким образом, дольше оставались в магме.
|
|
|
|
Ученые ожидали, что материал KREEP будет равномерно распределен по всей поверхности Луны. Считается, что вместо этого он сосредоточен в мантии ближней стороны. Возможно, именно из-за распределения этих элементов ближняя сторона была более вулканически активной.
|
|
|
|
Хотя нынешняя температура дальней и ближней сторон лунной мантии неизвестна из этого исследования, любой дисбаланс температуры между этими двумя сторонами, вероятно, будет сохраняться в течение очень долгого времени, поскольку Луна остывает очень медленно с момента своего образования в результате катастрофического столкновения. Однако в настоящее время исследовательская группа работает над получением окончательного ответа на этот вопрос.
|
|
|
|
Источник
|
