Колоссальный удар астероида навсегда изменил баланс Луны

Одна сторона Луны усеяна гораздо большим количеством кратеров, чем другая, и исследователи, наконец, знают, почему: согласно новому исследованию, массивный астероид, врезавшийся в Луну около 4,3 миллиарда лет назад, нанес ущерб лунной мантии.

По данным Международного астрономического союза, на Луне образовалось более 9000 видимых кратеров из-за ударов метеоров, астероидов и комет за миллиарды лет. Однако эти кратеры неравномерно распределены по лунной поверхности.

На обратной стороне Луны, которую люди никогда не видят с Земли, потому что Луна заблокирована приливами (это означает, что Луне требуется столько же времени, чтобы вращаться вокруг Земли), имеет значительно более высокую концентрацию кратеров, чем видимая ближняя сторона.

На ближней стороне Луны меньше ям, потому что поверхность покрыта лунными морями — обширными участками твердой лавы, которые мы можем видеть невооруженным глазом на Земле как темные пятна на Луне.

Эти поля лавы, вероятно, покрыли кратеры, которые в противном случае были бы отмечены на ближней стороне Луны. На обратной стороне Луны почти нет лунных морей, поэтому ее кратеры до сих пор видны. Ученые давно подозревали, что лунные моря образовались в результате массивного столкновения около 4,3 миллиарда лет назад.

Это столкновение создало бассейн Южный полюс-Эйткен (SPA), огромный кратер с максимальной шириной около 1600 миль (2574 км) и максимальной глубиной 5,1 мили (8,2 км), который является самой большой ямой на Луне и второй по величине подтвержденный ударный кратер в Солнечной системе. Однако до сих пор исследователи не могли объяснить, почему лавовые поля есть только на ближней стороне Луны.

Новое исследование показало, что воздействие SPA создало уникальное явление внутри мантии Луны, в слое магмы под корой, которое затронуло только ее ближнюю сторону. «Мы знаем, что большие удары, подобные тому, что образовал SPA, создадут много тепла», — сказал в своем заявлении ведущий автор Мэтт Джонс, докторант планетологии в Университете Брауна. «Вопрос в том, как это тепло влияет на внутреннюю динамику Луны».

Исследователи уже знали, что лавовые поля на ближней стороне возникли в мантии Луны, потому что лунные образцы, доставленные миссиями «Аполлон», содержали радиоактивные, выделяющие тепло элементы, такие как калий, фосфор и торий, которые, как предполагается, в изобилии находятся в лунной мантии. согласно заявлению.

В новом исследовании компьютерное моделирование показало, что удар SPA должен был создать тепловой шлейф в мантии, который подтолкнул радиоактивные элементы к коре. Исследователи повторили моделирование для ряда возможных сценариев удара SPA, включая прямые удары и скользящие удары, и обнаружили, что независимо от того, как ударил астероид, удары мантии повлияли бы только на ближнюю сторону Луны.

Иными словами, когда космический камень столкнулся с Луной, лава из мантии вылилась на ее ближнюю сторону, похоронив многие из ее старых ударных кратеров. «Мы показываем, что при любых возможных условиях в то время, когда сформировался SPA, он в конечном итоге концентрирует эти выделяющие тепло элементы на ближней стороне», — сказал Джонс.

«Мы ожидаем, что это способствовало плавлению мантии, из-за которого образовались потоки лавы, которые мы видим на поверхности». Согласно заявлению, исследователи рады, что решили то, что они назвали «одним из самых важных вопросов лунной науки».

«Столкновение со СПА — одно из самых значительных событий в лунной истории», — сказал Джонс. Он добавил, что возможность лучше понять, как он сформировал две стороны Луны, которые мы видим сегодня, «действительно захватывает».