Образцы Чанъэ-5 показали, как возник молодой вулканизм на Луне
Исследование о том, как на Луне возник молодой вулканизм, провели китайские ученые на основе образцов, доставленных с «Чанъэ-5», 21 октября сообщает журнал Science Advances.
Исследователи обнаружили, что понижение температуры плавления мантии из-за присутствия легкоплавких компонентов может привести к молодому лунному вулканизму.
Лунные образцы, возвращенные миссиями «Аполлон» и «Луна», все старше примерно 3 млрд лет, что заставляло ученых думать, что с тех пор Луна геологически мертва. Однако новые лунные образцы, возвращенные китайской миссией «Чанъэ-5» в 2021 году, выявили удивительно молодую вулканическую активность, возраст которой составляет всего 2 млрд лет.
«Недавнее таяние лунной мантии может быть достигнуто либо повышением температуры, либо понижением точки плавления. Чтобы лучше понять эту проблему, мы должны оценить температуру и давление, при которых был создан молодой вулканизм», — сказал профессор Чен И из Института геологии и геофизики Китайской академии наук.
Исследователи провели серию симуляций фракционной кристаллизации и плавления лунной мантии, чтобы сравнить 27 драгоценных базальтовых обломков Чанъэ-5 с базальтами Аполлона. Они обнаружили, что в молодой магме Чанъэ-5 содержание оксида кальция и диоксида титана было выше, чем в более старых магмах Аполлона.
«Это захватывающий результат, указывающий на значительный вклад накоплений океана лунной магмы на поздней стадии в вулканическое образование Чанъэ-5», — сказал доктор Су Бин.
Поскольку скопления лунного магматического океана на поздней стадии богаты кальцием и титаном и их легче расплавить, чем скопления на ранней стадии, добавление этих легкоплавких компонентов в лунные недра в результате гравитационного переворота мантии могло бы эффективно снизить температуру плавления мантии и, таким образом, спровоцировать молодой лунный вулканизм.
«Мы обнаружили, что магма Чанъэ-5 образовалась на тех же глубинах, но на 80 градусов по Цельсию холоднее, чем более старые магмы Аполлона. Это означает, что лунная мантия испытала устойчивое, медленное охлаждение на 80 градусов по Цельсию примерно с 3 миллиардов лет до 2 миллиардов лет назад», — сказал доктор Су.
Эта работа представляет доказательства первого жизнеспособного механизма для объяснения молодого вулканизма на Луне, который совместим с недавно возвращенными образцами Чанъэ-5. Это исследование может помочь планетологам лучше понять термическую и магматическую эволюцию Луны.
