Ученые выяснили, почему две стороны Луны так различны
Большие различия двух сторон Луны связаны с гигантским ударом, произошедшем миллиарды лет назад вблизи южного полюса спутника Земли, согласно новому исследованию, 8 апреля сообщает Phys.org.
Сторона Луны, которая обращена к Земле, сильно отличается от ее обратной стороны. На ближней стороне преобладают обширные остатки древних потоков лавы. А изрытая кратерами обратная сторона практически лишена крупномасштабных характерных черт. Теперь ученые нашли новое объяснение двуликой Луны.
Новое исследование показало, что удар, который сформировал самый большой известный кратер Луны бассейн Южный полюс — Эйткен (SPA), создал массивный столб тепла, который распространился по недрам Луны. Этот шлейф переносил определенные материалы — набор редкоземельных элементов и элементов, выделяющих тепло, — на ближнюю сторону Луны. Такая концентрация элементов способствовала вулканизму, который создал близлежащие вулканические равнины.
«Мы знаем, что сильные удары, подобные тому, который образовал SPA, вызвали бы много тепла, — сказал кандидат наук в Университете Брауна Мэтт Джонс. — Вопрос в том, как это тепло влияет на внутреннюю динамику Луны. Что мы показываем, так это то, что при любых вероятных условиях в то время, когда образовался SPA, он в конечном итоге концентрирует эти тепловыделяющие элементы на ближней стороне. Мы ожидаем, что это способствовало таянию мантии, которое привело к появлению потоков лавы, которые мы видим на поверхности».
Различия между ближней и обратной сторонами Луны были впервые обнаружены в 1960-х годах. На ближней стороне находится лунная провинция Procellarum KREEP terrane (PKT), где наблюдается большая концентрация калия, редкоземельных элементов, фосфора, а также тепловыделяющих элементов, таких как торий. Совокупность этих вещества, названая материал KREEP, в основном сосредоточена в Океане Procellarum и вокруг него — на самой большой из близлежащих вулканических равнин, но встречается редко в других местах на Луне.
Некоторые ученые подозревали связь между PKT и лавовыми потоками на ближней стороне, но вопрос о том, почему этот набор элементов был сосредоточен на ближней стороне, оставался открытым. Это новое исследование дает объяснение, связанное с бассейном Южный полюс — Эйткен, вторым по величине известным ударным кратером в Солнечной системе.
Согласно компьютерному моделированию, материал KREEP должен был скользить по волне тепла, исходящей из бассейна Южный полюс — Эйткен. По мере того как тепловой шлейф распространялся под корой Луны, этот материал в конечном итоге массово доставлялся на ближнюю сторону.
Ученые провели моделирование для ряда различных сценариев удара: от прямого попадания до скользящего удара. В то время как каждый из них создавал разные тепловые характеристики и в разной степени мобилизовывал KREEP, все они создавали концентрации KREEP на ближней стороне, что согласуется с аномалией PKT.
«Как образовался PKT, возможно, является самым важным открытым вопросом в лунной науке, — сказал Джонс. — А столкновение Южный полюс — Эйткен — это одно из самых значительных событий в истории Луны. Данная работа объединяет эти две вещи, и я думаю, что наши результаты действительно захватывающие».
