space

Свежие лунные породы Китая моложе образцов Аполлона, и никто не знает почему

Новый анализ лунных пород, доставленных на Землю китайской миссией Chang’e 5, подтверждает, что вулканизм произошел позже, чем было известно ранее, но также углубляет тайны, окружающие эту активность.

В декабре 2020 года китайский космический корабль Chang’e 5 собрал 3,81 фунта (1,73 кг) лунной пыли и камней в регионе под названием Oceanus Procellarum на ближней стороне Луны, что позволяет предположить, что он был значительно моложе районов, отобранных миссиями «Аполлон» и «Советская Луна».

Образцы были сначала обработаны и каталогизированы, и первая партия образцов была одобрена к выпуску в июне. С тех пор различные группы ученых работали над тем, чтобы узнать, что камни могут рассказать нам о Луне и истории нашей Солнечной системы.

Первая статья, опубликованная в Science в начале октября, датировала фрагмент образцов возрастом примерно 1,97 миллиарда лет. Второй, опубликованный в Nature 19 октября, использует аналогичный метод датирования, но на другой выборке, дает возраст 2,03 миллиарда лет — очень близко, с геологической точки зрения.

Пара дат подтверждает, что вулканическая активность имела место в этой области Луны примерно через миллиард лет после того, как области, отобранные миссиями «Аполлон» и «Советская Луна», стали геологически мертвыми. Это открытие, в свою очередь, говорит ученым о слое Луны под земной корой. «Это означает, что 2 миллиарда лет назад мантия обладала достаточным внутренним теплом в глубокой мантии, чтобы продолжать плавить мантийный материал и производить экструзионные морские базальты», — сказал Space .com по электронной почте.

Однако почему мантия под этим участком Луны все еще была активной относительно поздно в истории Луны, остается загадкой. Две дополнительные новые статьи, исследующие состав образцов Chang’e 5, идут вразрез с предыдущими представлениями о причинах. Существующие теории сосредоточены на выделяющих тепло элементах калии («K» в периодической таблице), редкоземельных элементах и ​​фосфоре, вместе сокращенно обозначаемых как KREEP.

Ученые думали, что этих материалов будет относительно много в этом районе, что поможет генерировать тепло, необходимое для поздней вулканической активности. Но в статье Хэда и в новом исследовании в Nature был изучен состав части образцов Chang’e 5 и было обнаружено только умеренное содержание KREEP, предполагая, что материалы не требуются для позднего вулканизма, создавшего эти породы.

«До сих пор не решено, как и почему произошел вулканизм на поздней стадии», — сказал Space.com Джошуа Снейп, планетолог из Манчестерского университета. «Отсутствие сигнатуры KREEP, которую мы определили в статье Science, определенно значимо и, кажется, подтверждается исследованиями, опубликованными в Nature», — добавил он, отметив, что низкие уровни KREEP еще не могут быть полностью исключены как фактор.

К загадке добавляется нехватка воды, обнаруженная командой, написавшей третью новую статью, в которой изучался состав изотопов водорода в горных породах. Относительно высокое содержание воды помогло бы снизить температуру плавления породы, облегчая вулканическую активность. Но в этой статье говорится, что породы обезвожены, что позволяет предположить, что обилие воды в мантии также не может объяснить самый молодой подтвержденный вулканизм Луны.

«Возможно, нам нужно подумать, может ли приливный нагрев, вызванный растяжением и сжатием из-за гравитационного взаимодействия между Землей, Луной и Солнцем, быть большим фактором, чем ожидалось», — сказал Снейп. «Вся эта неопределенность означает, что образцы Chang’e 5 помогают лучше понять нашего небесного соседа», — сказал Хед. «Существует твердое представление о Луне как о планетном теле, основанном на данных исследования Аполлона и Луны и возврата образцов. И, как и в случае с научными исследованиями, это выявляет широкий спектр« пробелов в знаниях »и порождает огромное количество нерешенных вопросов «.

Стратегия Китайской программы исследования Луны (CLEP) нацелена на эти молодые базальты для их первой миссии по возврату образцов с помощью роботов и собрала образцы, которые решают эти нерешенные вопросы, отметил Хед, включая возраст самого молодого вулканизма кобылы, как долго Луна была термически живой, роль KREEP и предоставление отличного справочного материала для оценки возраста других планетных поверхностей с комбинацией подсчета кратеров в этом районе и абсолютного возраста горных пород, полученного по образцам.

«Различные исследовательские группы будут продолжать изучать эти образцы и искать ключи, чтобы попытаться поддержать или опровергнуть эти идеи», — сказал Снейп. Скоро будет больше информации. Комитет экспертов по лунным образцам Китая и Национальное космическое управление Китая (CNSA) объявили 19 октября, что организации одобрили 28 заявок от 17 исследовательских институтов на получение порций второй партии образцов Chang’e 5 общей массой 0,632 унции (17,936 грамма). граммы).

Поделиться с друзьями: