Китайский луноход изучает лунную мантию

Первый луноход на обратной стороне Луны, возможно, обнаружил образцы вещества из лунной мантии. Они могли быть выброшены на поверхность нашего спутника в результате мощного ударного события в далекой древности. Эта находка очень важна, так как исследование лунной мантии может пролить свет на процесс образования и эволюции Луны.

Уже давно существует гипотеза, что, как и другие каменистые тела Солнечной системы, Луна на раннем этапе образования была покрыта океаном горячей магмы глубиной в сотни километров. По мере того, как этот океан магмы остывал и затвердевал, более плотные минералы с высоким содержанием железа и магния (например, оливин), кристаллизовались на дне, в то время как более легкие минералы с высоким содержанием кремния и алюминия (например, плагиоклаз) поднимались на поверхность.

Эта гипотеза объясняет тот факт, что значительная часть лунной коры на 98% состоит из плагиоклаза. На сегодняшний день это главная модель образования и эволюции Луны, но она оспаривается. Дело в том, что остаётся неясным, могло ли быть в древнем океане магмы такое сочетание химических и физических свойств, чтобы минералы в нём разделились, как это утверждается в данной гипотезе.

Помочь разобраться, как проходил начальный этап формирования Луны, может лунная мантия — каменистый слой, залегающий между лунной корой и ядром. На сегодня об этом слое известно ещё очень немного.

Американские пилотируемые миссии Apollo и советские автоматические станции «Луна» доставили на Землю образцы лунного вещества с видимого полушария Луны, но образцов мантии среди них не было.

Один из способов получить образцы мантии — это глубокое бурение. Однако есть и более простой способ: пусть «грязную» работу сделают метеоритные удары, которые в древности выбрасывали вещество мантии на поверхность. После ударов оставались кратеры, например, 2500-километровый бассейн Южный Полюс-Эйткен (South Pole–Aitken basin) на обратной стороне Луны.

«Крупные ударные кратеры, например, бассейн Южный Полюс-Эйткен, могут теоретически проникать глубже уровня коры и в них, возможно, находятся образцы вещества мантии», — говорит соавтор исследования Бин Лиу (Bin Liu), планетолог из Пекина.

Используя луноход Yutu-2, китайские учёные смогли впервые взглянуть на вещество, вероятно являющееся лунной мантией.

Напомним, что в январе этого года китайский посадочный аппарат Chang’e 4 совершил первую в истории мягкую посадку на обратной стороне Луны, опустившись на сравнительно ровную поверхность внутри 186-километрового кратера Фон Карман (назван в честь американского физика венгерского происхождения Теодора фон Кармана). Кратер Фон Карман находится внутри уже упомянутого ударного бассейна Южный Полюс-Эйткен.

Луноход уже успел обнаружить минералы, сильно отличающиеся от обычного поверхностного материала. Учёные предполагают, что этот материал, вероятно, был выброшен из-под поверхности бассейна Южный Полюс-Эйткен в результате удара метеоритного тела, создавшего близлежащий 72-километровый кратер Финсен (Finsen).

Спектральный анализ отражённого света от этих минералов показал присутствие в них оливина и пироксена с низким содержанием кальция, что подтверждает давно сделанное предсказание состава верхнего слоя лунной мантии. Также эти данные могут подтвердить популярную гипотезу образования и эволюции Луны с остыванием океана магмы.

По словам Лиу, сегодня главная цель науки о Луне — установить, из чего состоит лунная мантия.

Источник: www.space.com