Лунные образцы «Чанъэ-6» обнаружили базальт возрастом 2,83 миллиарда лет с истощенным источником мантии

Место посадки миссии «Чанъэ-6» на обратной стороне Луны. Автор: GIGCAS

Их работа была опубликована в журнале Science 15 ноября.

«Образцы, доставленные «Чанъэ-6», предоставляют наилучшую возможность для изучения глобальной дихотомии Луны», — сказал профессор Сюй.

Вулканические извержения затопили части поверхности лавой, образовав породы, известные как морские базальты, которые чаще встречаются на ближней стороне, где они покрывают ~30% поверхности по сравнению с 2% на дальней стороне. Очевидно, что для исследования глобальной дихотомии Луны необходимы образцы как с ближней, так и с дальней стороны.

Лунные грунты Чанъэ-6 содержат два типа морских базальтов: низкотитанистые и очень низкотитанистые (VLT). Преобладающий низкотитанистый базальт представляет собой местный базальтовый блок вокруг места посадки, тогда как базальт VLT, возможно, прибыл из блока к востоку от места посадки.

Два типа базальтов в почвах Чанъэ-6 и изохроны базальта Чанъэ-6 с низким содержанием титана. Автор: GIGCAS

Согласно исследованию, высокоточное датирование Pb-Pb минералов, содержащих Zr, и датирование Rb-Sr плагиоклаза и поздней стадии мезостаза базальта с низким содержанием титана дают согласованные изохронные возрасты 2,83 млрд лет, что указывает на то, что «молодой магматизм также существует на обратной стороне Луны».

По сравнению с образцами с ближней стороны, полученными в ходе миссий «Аполлон» и «Чанъэ-5», базальт с низким содержанием титана на спутнике Чанъэ-6 имеет низкое значение μ и ⁸⁷ Sr/ ⁸⁶ Sr, а также очень высокое значение ε _Nd, что указывает на очень обедненный мантийный источник.

Толщина коры была предложена в качестве ключевого фактора для объяснения асимметрии в распространенности вулканизма между ближней и дальней сторонами Луны. Однако эта модель была подвергнута сомнению, поскольку бассейн SPA на дальней стороне, имеющий аномально тонкую кору, кажется глубоким и значительно недозаполненным вулканизмом.

Начальные изотопы Pb и Sr-Nd лунных базальтов. Автор: GIGCAS

Включение места посадки Чанъэ-6 в модель хронологии лунных кратеров. Автор: GIGCAS

На основе исследования низкотитанистого базальта Чанъэ-6 группа Сюй предположила, что состав мантийного источника является еще одним важным фактором, контролирующим возникновение лунной вулканической активности.

«Хотя бассейн SPA имеет тонкую кору, обедненный и тугоплавкий мантийный источник под бассейном SPA в значительной степени препятствует частичному плавлению», - сказал Сюй.

Эта работа также обеспечивает дополнительную точку калибровки на уровне 2,83 млрд лет для хронологии лунных кратеров и подразумевает постоянный поток ударов после 2,83 млрд лет. Эта недавно откалиброванная хронологическая модель улучшает инструмент оценки возраста, основанный на статистике кратеров как для Луны, так и для других земных тел, а также имеет дополнительные последствия для эволюции лунных ударников, потенциально связанных с ранней миграцией планет в ранней Солнечной системе.

Больше информации: Zexian Cui et al, A sample of the Moon's far side retrieved by Chang'e-6 contains 2.83-billion-year-old basalt, Science (2024). DOI: 10.1126/science.adt1093. www.science.org/doi/10.1126/science.adt1093

Источник: Chinese Academy of Sciences