Луна, наш вечный и, казалось бы, знакомый спутник, на самом деле хранит одну из самых старых и интригующих загадок Солнечной системы. Почему она так радикально отличается «спереди» и «сзади»? Почему ее видимая сторона украшена темными морями — следами древнего вулканизма, а невидимая с Земли дальняя сторона представляет собой изрезанную кратерами, более толстую и гористую местность? Десятилетия наблюдений и теорий, возможно, наконец нашли свое подтверждение в крошечных образцах, доставленных с самой глубины лунного мира китайской миссией «Чанъэ-6».
Анализ этих образцов, проведенный учеными Китайской академии наук и опубликованный в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, указывает на то, что ключом к лунной асимметрии стало гигантское, поистине планетарного масштаба столкновение. Речь идет о событии, породившем бассейн Южного полюса — Эйткена — один из крупнейших ударных кратеров во всей Солнечной системе, занимающий почти четверть поверхности Луны и расположенный именно на ее дальней стороне.
Исследователи сосредоточились на четырех микроскопических фрагментах базальта, собранных «Чанъэ-6» в этом регионе. Используя высокоточную масс-спектрометрию, они сравнили их химический и изотопный состав с образцами, ранее доставленными с видимой стороны Луны миссиями «Аполлон» и «Чанъэ-5». Результаты оказались поразительными и позволили заглянуть в «химию удара». Ученые обнаружили, что изотопы калия на дальней стороне значительно тяжелее, чем на ближней, а изотопы железа — лишь немного. Поскольку вулканизм влияет на железо, но не на калий, это указывало на иной, более мощный источник тепла.
Калий — элемент летучий, он легко испаряется при нагреве, причем первыми «улетучиваются» его более легкие атомы, а тяжелые изотопы остаются. Обилие таких тяжелых изотопов калия в образцах с обратной стороны Луны стало для ученых главной уликой. Это свидетельствует о том, что столкновение, создавшее бассейн Эйткена, было не просто катастрофой на поверхности. Оно имело колоссальную энергию, разогрев недра до температур около 2800 градусов Кельвина, и привело к настоящему «закипанию» лунных глубин.
Согласно выдвинутой теории, этот апокалиптический удар не только оставил гигантский шрам, но и радикально изменил внутреннее строение спутника. Мощнейший нагрев вызвал плавление и перераспределение вещества в мантии Луны. Летучие и теплообразующие элементы, включая калий, в процессе этого плавления и испарения были буквально вытолкнуты из недр дальней стороны и мигрировали к ближней. Там они стали топливом для интенсивного и продолжительного вулканизма, который и залил обширные области темной базальтовой лавой, сформировав привычные нам «моря».
В то же время дальняя сторона, обедненная этими компонентами, осталась с «остаточным» тяжелым калием, более толстой корой и древней, нетронутой лавой поверхностью, испещренной кратерами. Таким образом, одно древнее катастрофическое событие могло задать судьбу двух лунных полушарий, создав тот дуализм, который мы наблюдаем сегодня.
Авторы исследования подчеркивают, что их выводы, хотя и убедительные, основаны пока лишь на ограниченном материале — четырех образцах. Элегантная теория требует дальнейших доказательств. Окончательно подтвердить или скорректировать ее смогут только будущие миссии, которые доставят на Землю новые, более разнообразные образцы с таинственной обратной стороны Луны. Однако уже сейчас ясно, что «Чанъэ-6» предоставил науке уникальный ключ, позволяющий связать внешнюю асимметрию Луны с глубинными процессами, вызванными космическим столкновением невероятной силы.