Учёные раскрыли причину двух разных «лиц» Луны

Десятилетиями учёные ломали голову над тем, почему две стороны Луны выглядят настолько по-разному.

«Ближняя сторона», обращённая к Земле, покрыта тёмными плоскими вулканическими равнинами, в то время как «дальняя сторона» представляет собой пересечённый горный ландшафт с минимальной вулканической активностью.

Новое исследование, опубликованное во вторник в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, предполагает, что одна из возможных причин кроется в катаклизмическом космическом столкновении миллиарды лет назад, которое буквально «запекало» дальнюю сторону Луны, лишив её ингредиентов, необходимых для формирования вулканов.

Этот феномен известен экспертам как лунная дихотомия. Невооружённым глазом сторона, которую мы видим с Земли, выглядит как «человек на Луне» из-за своих гладких лавовых потоков, но дальняя сторона имеет гораздо более толстую кору и очень мало таких гладких участков. Чтобы разгадать эту тайну, исследователи из Института геологии и геофизики Китайской академии наук проанализировали крошечные образцы — весом примерно с несколько крупинок соли — доставленные миссией «Чанъэ-6». Это была историческая миссия, так как она собрала первые в истории образцы пород с дальней стороны Луны, в частности из массивного кратера под названием Бассейн Южный полюс — Эйткен.

Команда под руководством профессора Тянь Хэнси изучила конкретный химический элемент — калий. Калий бывает разного атомного веса, что известно как изотопы. Когда происходит нечто невероятно горячее — например, столкновение с массивным астероидом — более лёгкие версии калия испаряются в космос легче, чем тяжёлые.

Исследователи обнаружили, что образцы с дальней стороны были насыщены тяжёлыми изотопами калия, которые действуют как химический отпечаток. Это указывает на то, что когда гигантский объект врезался в Луну, создав Бассейн Южный полюс — Эйткен, жар был настолько сильным, что вызвал испарение в космос «летучих» элементов — таких как калий (лёгкие версии), цинк и сера, которые легко превращаются в газ.

Эта потеря химических элементов оказала постоянное влияние на геологию Луны, поскольку летучие элементы помогают снизить температуру плавления пород глубоко внутри планеты. Без них внутренности Луны остаются жёсткими.

Поскольку дальняя сторона потеряла часть этих легкоплавких элементов во время того древнего удара, ей было трудно производить магму, необходимую для вулканических извержений. Это объясняет, почему ближняя сторона оставалась вулканически активной дольше, в то время как дальняя сторона стала безжизненной гористой пустыней.

«Результаты показывают, что удары астероидов делают больше, чем просто оставляют вмятину на поверхности; они могут фундаментально изменить химию внутренностей планеты», — сказал Тянь.

«Хотя другие теории предполагают, что неровность Луны была вызвана гравитацией Земли или неравномерным радиоактивным нагревом, эти новые данные подчёркивают глубокое влияние гигантских космических столкновений на формирование миров нашей Солнечной системы», — добавил он.

Интересный факт: Миссия «Чанъэ-6» не только доставила первые образцы с обратной стороны Луны, но и успешно вернула их на Землю в июне 2024 года. Анализ этих образцов продолжает приносить сенсационные открытия, меняющие наше понимание истории спутника Земли. Учёные также предполагают, что подобные процессы, связанные с гигантскими столкновениями, могли влиять и на эволюцию других планет земной группы, таких как Марс или Меркурий.