За разлика от видимата част на лунната повърхност, обратната страна на Луната дълго време оставаше неизследвана: докато близката страна беше изучавана чрез наземни наблюдения, космически апарати и мисии, обратната страна на естествения спътник беше недостъпна. Повратна точка настъпи през последните десетилетия, когато новите космически мисии, а именно китайските Chang’e-5 и Chang’e6, се фокусираха върху изследването на обратната страна на Луната. Това лято завърналата се капсула Chang’e-6 достави на Земята проби от лунната почва от южната част на басейна Аполо, разположен североизточно от най-големия и най-стария лунен кратер (басейна Южен полюс-Айткен). Анализът на пробите представи на света неизвестни досега и изненадващи факти за „тайната“ страна на Луната. Нека се спрем малко по-подробно.
Двете страни на Луната
Видимата страна на Луната се характеризира с изобилие от „морета“ – обширни равнини от втвърдена базалтова лава, които покриват около 30% от повърхността на региона. Тези сравнително тъмни равнини са ясно видими с просто око от Земята и са се образували преди милиарди години главно в резултат на масивни изхвърляния на вулканична лава.
За разлика от тях на обратната страна на Луната има много по-малко лавови равнини (от порядъка на 2% от повърхността). Вместо това на повърхността на спътника преобладават древни кратерни възвишения и бедни на базалт морета.
Разликите между лунните полукълба се проявяват и в техния състав: видимата страна на спътника е обогатена с редкоземни елементи като калий (K), (REE) и фосфор (P), наричани общо KREEP компоненти, които се свързват с продължителна вулканична дейност и отделяне на топлина от лунната мантия в продължение на милиарди години. На обратната страна на Луната тези елементи присъстват в много по-ниски концентрации.
За една от ключовите структури на обратната страна на Луната се смята басейнът Южен полюс-Айткен (South Pole-Aitken, SPA) с диаметър над 2000 км. Формирането ѝ преди около четири милиарда години вероятно е оказало трансформиращ ефект върху лунната кора и мантия, предизвиквайки преразпределение на материала (както и влияние върху геохимичните и термичните условия в недрата на спътника).
Мисията Chang’e-6
Анализите на почвени проби, събрани от мисията Chang’e-5 на видимата страна на Луната, показват, че вулканизмът (чиято активна фаза на Луната е приключила преди около два милиарда години) е продължил дълго време. Сега, след успешното завръщане на Земята на китайския космически апарат Chang’e-6, учените анализират пробите от грунда от обратната страна на Луната. На борда на капсулата за завръщане се намираха общо около 1,9 кг скали, събрани от южната част на басейна Аполо.
За да изследва пробите, изследователският екип, ръководен от Цуй Дзиесян и Ян Цин от Института по геохимия в Гуанджоу към Китайската академия на науките, е приложил радиоизотопни техники за датиране и масспектрометрия. Този подход даде възможност на екипа да установи точната възраст на базалта – камък от вулканични и магмени скали – тя е на 2,83 милиарда години. Резултатите от изследването наскоро бяха публикувани в списание Science.
Възрастта на изследваните скали е ключово откритие: учените дълго време смятаха, че повечето лунни вулканизми са спрели преди около три милиарда години. Резултатите от изследването обаче показаха, че на скритата повърхност на естествения спътник са изригвали вулкани преди 2,83 млрд. години (макар и не толкова интензивно, колкото на видимата му страна или при различни условия).
Освен това анализът на пробите разкри разлики в минералния състав на тези скали, по-конкретно в количеството на илименит и съдържанието на титан, което съответства на данните от дистанционното наблюдение. Не по-малко интересна беше характеристиката на източника на магмата, от която са се образували базалтите: оказа се, че магмата на обратната страна на Луната произхожда от изтощената от KREEP част на мантията.
Досега се смяташе, че продължителният лунен вулканизъм (особено на видимата страна на Луната) може да е бил подхранван от радиогенната топлина от обогатените с KREEP области на мантията. Тези области вероятно са запазили висока концентрация на топлообразуващи елементи и по този начин са благоприятствали по-дълъг топлинен режим и топене на мантията, което е довело до образуването на млади базалтови потоци.
Получените резултати обаче показват вулканична активност без компонента KREEP, което означава, че вулканизмът е протекъл по по-различен начин в лунните полукълба. По-конкретно, вулканите са изригвали по-рядко на обратната страна на спътника.
Авторите на новото изследване отбелязват също така, че определянето на точната възраст на вулканичните скали на Луната е изключително важно за възстановяването на историята на лунния вулканизъм. Броят и разпределението на ударните кратери на повърхността на естествения спътник служат като своеобразен „часовник“, който ни дава възможност да оценим относителната възраст на районите на лунната повърхност.
Какво всъщност означава това?
Точната оценка на възрастта на базалта от обратната страна на Луната (2,83 милиарда години) увеличава нашите познания за лунната история и изяснява времето на прехода от епоха на бурен вулканизъм към по-спокойно геоложко състояние на спътника.
Резултатите от научната работа показаха също, че вулканизмът на задната страна е протекъл без подкрепата на компонента CREEP, за разлика от много области на видимата ѝ страна, което косвено подкрепя хипотезите за преразпределение на радиоактивните елементи в резултат на метеоритната бомбардировка. По този начин разликата във вулканичната активност между страните на Луната може да се дължи не само на дебелината на кората, но и на първичното преразпределение на геохимичните компоненти.
„Вулканичната активност на Луната вероятно е продължила по-дълго, отколкото се смяташе досега, въпреки че не е била толкова интензивна, колкото от видимата страна на спътника. Нашите открития допринасят значително за разбирането ни за вътрешната динамика на Луната в продължение на милиарди години“, обобщават авторите на изследването.
Екипът от учени се надява, че резултатите от тяхната работа ще помогнат да се научи повече и за еволюцията на цялата Слънчева система, тъй като лунната повърхност е своеобразна „хроника“ на древните събития, свързани с въздействието на ударите. Като цяло анализът на пробите, доставени на Земята в рамките на мисията Chang’e-6, е значителна стъпка в изучаването на лунната геология и нейната еволюция в резултат на катастрофални удари.
Източник: Kaldata
Leave a Reply