Застывшая, но не остывшая: почему Луна оставалась горячей дольше, чем думали ученые
Луна — наш ближайший космический сосед, но ее история до сих пор полна загадок. В настоящее время считается, что она сформировалась в результате катастрофического столкновения молодой Земли с гипотетической планетой Тейя около 4,5 миллиардов лет назад. Согласно этой теории, выброшенное вещество слилось в единое тело, которое постепенно остывало, образуя Луну. Однако последние исследования китайской миссии «Чанъэ-5» поставили под некоторые сомнение устоявшиеся представления. Оказалось, что лава на Луне существовала гораздо дольше, чем предполагалось, а ее поверхность могла оставаться горячей даже спустя миллиарды лет после формирования.
В декабре 2020 года китайский зонд «Чанъэ-5» доставил на Землю 1,7 кг лунного грунта, собранного в Океане Бурь — одном из самых молодых геологических регионов Луны. Эти образцы, состоящие преимущественно из базальтов, оказались неожиданно «юными» — их возраст составил около 2 миллиардов лет. Это значит, что вулканическая активность на Луне продолжалась гораздо дольше, чем считалось ранее.
До этого открытия предполагалось, что Луна остывала «сверху вниз»: сначала затвердела кора, а затем постепенно охлаждалась мантия. Однако анализ образцов показал, что лава извергалась из относительно неглубоких слоев, где, по всем расчетам, не должно было быть достаточного количества тепла для плавления пород. Это противоречило прежним моделям, основанным на данных миссий «Аполлон», согласно которым последние извержения должны были происходить за счет тепла из глубоких недр.
Радиоактивные элементы — источник скрытого тепла?
Чтобы объяснить этот феномен, международная команда ученых во главе с профессором Стивеном Элардо из Университета Флориды провела серию экспериментов, воссоздав условия лунных недр. Они обнаружили, что высокая концентрация радиоактивных элементов — калия, тория и урана — могла поддерживать температуру верхней мантии на сотни градусов выше, чем предполагалось. Это значит, что даже спустя миллиарды лет после формирования Луны в ее недрах оставались «горячие карманы», способные генерировать магму.
«Наша модель показывает, что обогащение радиоактивными элементами могло сохранять верхнюю мантию Луны достаточно горячей для вулканизма даже 2 миллиарда лет назад», — пояснил Стивен Элардо. Это открытие заставляет пересмотреть не только историю Луны, но и общие принципы планетарной эволюции.
История Луны
Исследование «Чанъэ-5» вносит важный вклад в понимание геологической истории Луны. Оно показывает, что процессы охлаждения и кристаллизации планетарных тел могут быть гораздо сложнее, чем считалось. Кроме того, работа подчеркивает важность дальнейших миссий по изучению лунных недр.
«Я надеюсь, что это исследование вдохновит на новые работы в области лунной геодинамики, — говорит Стивен Элардо. — Современные компьютерные модели эволюции Луны все еще содержат много неопределенностей, и наши данные могут стать ключом к их устранению».
Луна продолжает удивлять, и каждая новая миссия приносит все больше вопросов. Но именно так и рождаются открытия — когда старые теории рушатся, а на их месте появляются новые, еще более захватывающие гипотезы.