Древний магматический океан Луны: новые доказательства от миссии «Чанъэ-6»

Китайские исследователи, анализируя образцы лунного грунта, собранные миссией «Чанъэ-6», подтвердили, что на ранних этапах существования Луна была покрыта глобальным «магматическим океаном». Эти открытия проливают свет на процессы формирования и эволюции естественного спутника Земли. Исследование, проведенное совместно с Китайским национальным космическим управлением (CNSA), было опубликовано в авторитетном научном журнале Science.

Уникальные образцы с обратной стороны Луны

Миссия «Чанъэ-6», запущенная в 2024 году, впервые в истории собрала образцы грунта с обратной стороны Луны. Доставленные на Землю 1 935,3 грамма материала происходят из бассейна Аполлона, расположенного в пределах гигантского бассейна Южный полюс — Эйткен (SPA). Для детального анализа команде ученых из Института геологии Китайской академии геологических наук выделили два грамма собранного реголита.

Подтверждение гипотезы о магматическом океане

Анализ образцов показал, что вулканическая порода базальт, присутствующая как на видимой, так и на обратной сторонах Луны, имеет схожий химический состав. Возраст базальта из образцов «Чанъэ-6» составляет 2,823 миллиарда лет. По словам старшего научного сотрудника Лю Дуни, ударное событие, сформировавшее бассейн SPA, могло существенно повлиять на структуру ранней мантии Луны.

Гипотеза о лунном магматическом океане существовала давно: предполагалось, что молодая Луна была полностью расплавленной, а при остывании тяжелые элементы опускались в глубины мантии, тогда как легкие поднимались, формируя кору. Одним из ключевых компонентов был слой KREEP — богатая несовместимыми элементами оболочка, содержащая калий (K), редкоземельные элементы (REE) и фосфор (P).

Образцы с обратной стороны меняют представление о Луне

Ранее все образцы лунного грунта поступали только с видимой стороны спутника, что оставляло пробелы в понимании его геологической истории.

«Без данных с обратной стороны Луны мы собирали картину, в которой не хватало ключевых деталей», — отметил Лю Дуни. Однако благодаря «Чанъэ-6» ситуация изменилась: теперь ученые обладают важными подтверждениями глобального распространения магматического океана.

«Наши исследования показали, что слой KREEP присутствует и на обратной стороне Луны. Это означает, что в прошлом расплавленный океан мог покрывать всю поверхность спутника», — пояснил Че Сяочао, младший научный сотрудник института.

Тайны бассейна SPA и эволюция Луны

Бассейн Южный полюс — Эйткен (SPA) является крупнейшим ударным кратером во внутренней Солнечной системе: его диаметр достигает 2 500 км, а глубина — 13 км. Он сформировался около 4,3 миллиарда лет назад в результате столкновения с гигантским астероидом.

Помимо подтверждения теории магматического океана, ученые обнаружили различия в изотопах свинца в образцах базальта с разных сторон Луны. Это говорит о том, что после затвердевания магматического океана процессы эволюции на разных участках спутника протекали по-разному.

«Катастрофические удары, подобные тому, что сформировал бассейн SPA, могли кардинально изменить химический состав и физические свойства лунной мантии», — добавил Лун Тао, ведущий научный сотрудник исследования.

Будущее исследований Луны

Команда китайских ученых планирует продолжить изучение ударной истории Луны.

«Образцы из бассейна SPA могут содержать данные, проливающие свет на раннюю эволюцию не только Луны, но и всей Солнечной системы», — отметил Че Сяочао. Одной из главных целей является обнаружение материалов, выброшенных из глубин мантии.

Изучение лунной геологии также помогает понять прошлое Земли, большая часть которого скрыта из-за тектонической активности. CNSA подтверждает свою приверженность развитию лунных исследований и выражает готовность делиться результатами с мировым научным сообществом.