Китайский космический аппарат "Чанъэ-4" провел глубокое исследование обратной стороны Луны, которая до сих пор остается загадкой для исследователей. Благодаря луноходу Юйту-2 и его проникающему радару были обнаружены глубинные структуры и следы древней вулканической деятельности. Эти открытия, дающие беспрецедентное представление о геологической истории Луны, могут обогатить результаты сравнительных исследований с другими небесными телами.
Луна, молчаливый свидетель эволюции нашей Солнечной системы, всегда находилась в центре внимания ученых. Если ее светлая сторона нам хорошо знакома, то вторая половина, вечно отвернутая от нас, хранит свои тайны. С момента посадки в 2018 году китайский зонд "Чанъэ-4" предлагает захватывающие панорамы обратной стороны Луны.
Недавно благодаря марсоходу Юйту-2, оснащенному лунным проникающим радаром (LPR), ученые смогли с беспрецедентной точностью составить карту верхних 300 м лунной поверхности. Полученные данные позволили выявить богатую и сложную историю Луны, обнаружив подземные структуры и следы вулканической деятельности. Об этих последних открытиях подробно рассказывается в журнале Journal of Geophysical Research: Planets.
Кратеры и слои лавы
Решающую роль в этом открытии сыграл лунный проникающий радар (LPR), установленный на борту лунохода Юту-2. С помощью этого прибора луноход излучал радиосигналы, которые проникали сквозь лунную поверхность. Отразившись от внутренних структур, эти сигналы возвращались в виде эхо-сигналов, зафиксированных луноходом. Анализ этих эхо-сигналов позволил выделить различные слои, состоящие из пыли, камней и обломков пород.
За этими первыми слоями исследовательская группа обнаружила кратер внушительных размеров. Материал, окружающий этот кратер, по-видимому, представляет собой обломки, что позволяет предположить, что он образовался в результате сильного удара. Ученые также обнаружили пять пластов лунной лавы. Эти отдельные слои указывают на то, что Луна пережила периоды интенсивной вулканической деятельности, продолжавшиеся несколько миллиардов лет.
Происхождение и эволюция
Согласно наиболее распространенным теориям, наш естественный спутник появился на свет в результате катаклизма: столкновения первобытной Земли с небесным объектом размером с Марс около 4,51 млрд. лет назад. Считается, что в результате этого титанического удара в космос было выброшено большое количество обломков, которые со временем слились в единое целое и образовали Луну.
За миллиарды лет, прошедшие с момента ее образования, Луна не избежала космических бедствий. На нее обрушилось множество астероидов и комет, вызвавших мощные удары, которые привели к разрушению и изменению формы ее поверхности. В результате этих ударов образовалась сложная сеть трещин и разломов.
Кратер Дедал на обратной стороне Луны, вид с борта космического корабля "Аполлон-11", находившегося на лунной орбите.
Как и на Земле, мантия Луны богата магмой - расплавленными горными породами. Под действием давления и тектонических движений эта магма находила пути выхода через трещины, что приводило к извержениям вулканов. В результате этих извержений лава выливалась на лунную поверхность, образуя последовательные слои вулканических пород.
Однако последние наблюдения, проведенные аппаратом "Чанъэ-4", свидетельствуют о постепенном замедлении вулканической активности на протяжении миллиардов лет. Более того, полученные данные показывают, что слои вулканической породы становятся все тоньше и тоньше, чем ближе мы подходим к современной поверхности Луны. Эта тенденция позволяет предположить, что извержения были менее мощными и менее частыми по мере того, как Луна остывала и теряла свой внутренний геологический динамизм.
Уникальный геологический ландшафт
Хотя Луна часто воспринимается как однородное тело, в действительности между ее видимой и скрытой сторонами существует заметный геологический дуализм. Та сторона, которую мы видим с Земли, освещаемая Солнцем во время лунных фаз, характеризуется обширными плоскими темными пространствами, называемыми "морями". Они образовались в результате древних вулканических извержений, покрывших значительные участки лунной поверхности.
С другой стороны, дальняя сторона Луны, которая всегда находится напротив Земли, представляет собой совершенно иной ландшафт. Морей там гораздо меньше, они занимают лишь около 1% этой стороны по сравнению с 31% на видимой стороне.
Углубленное исследование показало, что химический состав скрытой стороны отличается от химического состава видимой стороны, в частности, по концентрации радиоактивных элементов. Калий, торий и уран - элементы, которые при радиоактивном распаде выделяют значительное количество тепла. Этого тепла достаточно для влияния на геологические процессы, в частности, для плавления соседних пород.
Поэтому наличие этих радиоактивных элементов на обеих сторонах Луны могло сыграть решающую роль в формировании морей. Тепло, выделяемое при распаде этих элементов, могло повлиять на частоту и интенсивность вулканических извержений, что привело к образованию обширных пространств морей на видимой стороне и ограничению их на скрытой стороне. Это открытие подчеркивает сложность и богатство геологических процессов, формировавших наш естественный спутник на протяжении миллиардов лет эволюции.
