Вулканы и геологическая активность: что скрывает обратная сторона Луны?
Видимая сторона Луны хорошо изучена, но ее скрытая часть долго хранила множество тайн. Недавние исследования, проведенные с помощью китайской миссии «Чанъэ-6», впервые предоставили важные данные о вулканической активности на обратной стороне естественного спутника Земли. Рассказываем все, что известно о недоступной взгляду стороне Луны.
Что известно про обратную сторону Луны?
Ее невозможно увидеть с Земли из-за синхронного вращения спутника вокруг своей оси и нашей планеты. Особенность такого кругооборота Луны заключается в том, что периоды ее осевого и орбитального вращения равны. Однако на ранних этапах своего существования она двигалась быстрее, но ситуацию изменило приливное взаимодействие с Землей.
Впервые эту часть спутника удалось запечатлеть благодаря советской космической станции «Луна-3», которая 4 октября 1959 года передала на Землю фотографии ранее неизвестного ландшафта.
Первоначально считалось, что обе стороны Луны имеют схожие характеристики. Однако данные, собранные за последние десятилетия роботами-исследователями и астронавтами, показали значительную геологическую асимметрию. Так, на ближней стороне спутника около 31% поверхности покрыто лунными морями — обширными равнинами, сформированными вулканической активностью. На обратной стороне такие образования занимают лишь 1% площади. Это контрастное распределение связано с различиями в геологической активности сторон.
Также на видимой стороне Луны нашли высокие концентрации радиоактивных элементов, таких как калий (K), торий (Th) и уран (U). Они генерируют тепло в процессе радиоактивного распада, что могло способствовать формированию лунных морей.
Еще была выявлена связь с так называемым свойством KREEP. Это акроним для обозначения горных пород, обогащенных калием (K), редкоземельными элементами (REE) и фосфором (P). KREEP был впервые обнаружен в образцах, доставленных миссиями «Аполлон». Оказалось, что обогащенные им регионы имеют более низкие температуры плавления, что способствует более активным геологическим процессам. Таким образом, комбинация радиоактивного тепла и свойств KREEP создала условия для асимметрии в геологическом развитии сторон Луны.
На обратной стороне спутника есть одна из крупнейших и старейших ударных структур Солнечной системы, занимающая значительную часть нижней трети диска Луны. Это бассейн Южный полюс — Эйткен возрастом около 4 млрд лет, который очень интересен ученым, поскольку может пролить свет на раннюю историю небесного тела. Там и собрал грунт посадочный модуль «Чанъэ-6».
Что показал добытый «Чанъэ-6» лунный грунт?
«Чанъэ-6» приземлился в кратере Аполлон на обратной стороне естественного спутника Земли в июне 2024 года. С помощью дрели и роботизированной руки были взяты образцы, которые затем передали в служебный модуль на окололунной орбите для доставки на Землю.
В итоге анализ лунного грунта подтвердил, что на невидимой стороне Луны в прошлом извергались вулканы: в его образцах были вулканические породы возрастом около 2,8 млрд лет. Один из фрагментов оказался еще древнее, его возраст составил 4,2 млрд лет. Эти данные подтверждают, что вулканическая активность на обратной стороне Луны продолжалась более 1 млрд лет. Ученые считают, что понимание столь длительной активности требует дальнейших исследований, поскольку механизм ее сохранения до сих пор остается загадкой.
Ученые и раньше высказывали предположения о существовании вулканов на обратной стороне Луны, однако они не были окончательно подтверждены до недавнего времени. Теперь это было доказано в результате анализа собранного грунта. Таким образом «Чанъэ-6» стал первым аппаратом, вернувшим лунный материал с этой области, что позволило получить уникальные данные об ее прошлом. На обратной стороне Луны меньше плоских базальтовых равнин, образованных потоками лавы, чем на ближней. Это различие, как и причины, по которым две стороны Луны так сильно отличаются друг от друга, остается одной из ключевых загадок.
