Новая лунная карта может помочь в будущих миссиях по возврату образцов ударного расплава, чтобы определить точное время столкновения гигантского астероида, врезавшегося в луну миллиарды лет назад

Миллиарды лет назад гигантский астероид врезался в Луну с такой силой, что расплавил породу, превратив её в перегретый и раскалённый добела материал, который учёные называют ударным расплавом. Со временем он остыл и затвердел, образовав многокольцевой ударный кратер, который сегодня известен как бассейн Моря Восточного.

Наличие образцов ударного расплава ценно тем, что учёные могут использовать лабораторные методы, чтобы определить точное время затвердевания расплава и, следовательно, возраст столкновения. Проблема в том, что геологические процессы, произошедшие после столкновения, такие как потоки лавы и более мелкие столкновения, погребли под собой и перемешали большую часть первоначального ударного расплава.

Но изучение ударного кратера, из которого образовалась скала, стоит затраченных усилий, потому что эти знания могут помочь учёным понять, как менялся уровень столкновений на протяжении истории Солнечной системы, а также как столкновения повлияли на Луну, Землю и зарождение жизни на нашей планете.

Учёный-исследователь Института планетарных наук Кирби Раньон является ведущим автором статьи, содержащей новую геологическую карту бассейна Моря Восточного с высоким разрешением, на которой предпринята попытка определить первоначальный расплав, образовавшийся в результате столкновения. Мы надеемся, что будущие исследователи будут использовать эту карту для планирования миссий по возвращению образцов и определения дат столкновения для этого и других ударных бассейнов.

"Мы решили нанести на карту Восточный бассейн, потому что он одновременно старый и молодой", - сказал Руньон. "Мы думаем, что ей около 3,8 миллиарда лет, она достаточно молода, чтобы при ударе расплавилась свежая поверхность, но в то же время достаточно стара, чтобы на ней скопились большие ударные кратеры, что усложняет картину. Мы выбрали карту Моря Восточного, чтобы протестировать стратегии определения возраста более старых и разрушенных ударных бассейнов, возраст которых мы хотели бы узнать.

На карте используется аббревиатура BFsc, обозначающая материал дна бассейна с гладкой поверхностью и трещинами, для отображения исходного, незагрязнённого ударного расплава, образовавшегося в бассейне Моря Восточного. Эти породы отражают возраст бассейна, и часть этого расплава была погребена под другими геологическими образованиями, такими как лавовые потоки, отмеченные красным.

Звёздочками отмечены края и обломки более мелких ударных кратеров, в которых был обнаружен ранее погребённый под Восточным кратером расплав. Таким образом, если окажется, что породы из отмеченных звёздочками мест имеют тот же возраст, что и породы из районов BFsc, геологи будут знать, что могут полагаться на породы из аналогичных небольших кратеров в других, более разрушенных бассейнах, чтобы определить возраст образования этих бассейнов.

"Чердак Земли"

Ранние следы столкновений на Земле, произошедших в течение первого миллиарда лет её существования — примерно от 4,5 до 3,5 миллиарда лет назад, — были стёрты из-за перемещения континентов, воды, погодных условий и общего воздействия живых организмов. На самом деле возраст самой Земли составляет 4,5 миллиарда лет, в то время как возраст большинства горных пород на её поверхности — менее полумиллиарда лет. В отличие от этого, возраст большинства горных пород на поверхности Луны составляет более 2,5 миллиарда лет.

К счастью, Луна находится достаточно близко к Земле в Солнечной системе, поэтому учёные могут предположить, что частота столкновений, которые происходили там, вероятно, была такой же, как и на Земле, с поправкой на больший размер Земли и более высокую гравитацию.

«Луна — это что-то вроде чердака Земли с точки зрения сохранения данных о столкновениях; это единственное место, где мы можем получить фотографии молодой Земли», — сказал Раньян. «Луна находится так близко к нам, что данные о столкновениях на ней являются надёжным косвенным показателем для ранней Земли, и мы можем масштабировать статистику столкновений, чтобы получить приблизительное представление о том, каким был первый миллиард лет Земли с точки зрения столкновений. У Земли более высокая гравитация, и мы больше, поэтому нас бы ударяло немного чаще и сильнее, чем Луну.

Понимание того, какой была Земля в начале своего существования, — ключ к пониманию того, когда и даже как впервые возникла жизнь на Земле.

В какой-то момент наши океаны могли испаряться из-за столкновений, а затем снова конденсироваться и выпадать в виде дождя. Если это происходило несколько раз, то только после последнего случая жизнь могла закрепиться.

Раньян и его соавторы надеются, что их метод картографирования можно будет использовать в других ударных бассейнах на Луне, чтобы в ходе будущих миссий по возвращению образцов можно было протестировать этот подход, взяв образцы горных пород из районов, похожих на те, что отмечены на их карте.

«Если образцы, взятые в любой из отмеченных звёздочкой областей на нашей карте, имеют тот же возраст, что и образцы, взятые в областях BFsc, которые указывают на первоначальный ударный расплав, то мы можем с уверенностью сказать, что метод отбора образцов ударного расплава применим и к другим бассейнам», — сказал Раньян.

Источник: The Planetary Science Journal, Институт планетологии

На изображении:

Карта в масштабе 1:3 млн (первоначально в масштабе 1:200 000) части бассейна Моря Восточного.

Источник: www.astrophoto.by