Различия видимой и обратной стороны Луны связали со столкновением с гигантским астероидом
Столкновение, образовавшее лунный ударный бассейн Южный полюс — Эйткен, породило мантийный плюм, действие которого, в свою очередь, привело к наблюдаемому скоплению лунных морей на видимой стороне спутника Земли.
Хорошо знакомый всем вид лунного диска обусловлен двумя типами местности, из которой складывается лунная поверхность. Темные участки — лунные «моря» — это равнины, сложенные застывшими слоями базальтовой лавы, которая три-четыре миллиарда лет назад затопила низменности видимой стороны. Светлые участки обладают более высоким рельефом и сложены горами, кратерами и их валами, а также отдельными древними вулканическими постройками.
На обратной стороне Луны «морей» почти нет, и ее геология существенно отличается от видимой. Так, на видимой стороне литосфера сравнительно тонкая и обогащена так называемыми KREEP-породами, которые служат конечным продуктом застывания магм. В их составе накапливаются некоторые радиоактивные элементы естественного происхождения, что усиливает радиогенный нагрев участков недр с высоким их содержанием. На обратной стороне земного спутника литосфера толще, а элементов, характерных для KREEP-пород, намного меньше. Кроме того, на ней расположен гигантский ударный бассейн Южный полюс — Эйткен, диаметр которого по внешнему валу составляет 2200 километров (две трети диаметра Луны), а относительная глубина достигает 14 километров.
На видимой стороне тоже есть ударные бассейны: один из них — Море Дождей (Mare Imbrium), прекрасно видимое невооруженным глазом. На первый взгляд, оно не похоже на кратер, поскольку, как и другие бассейны видимой стороны, вскоре после образования оно было сплошь залито лавой. В отличие от них, бассейн Южный Полюс — Эйткен, несмотря на впечатляющие размеры и глубину, может похвастаться лишь небольшими локальными участками изверженных базальтов на дне.
Исследователи из Университета Брауна во главе с Мэттом Джосом (Matt Jones) провели компьютерное моделирование лунных геологических процессов и смогли связать друг с другом два важнейших события в истории спутника нашей планеты: образование бассейна Южный полюс — Эйткен и появление лунных морей.
Ученые обратили внимание, что столкновение таких масштабов должно вызвать сильный ударный разогрев мантии вблизи от точки столкновения, который существенно повлияет на всю картину мантийной конвекции на Луне. А асимметрия мантийной конвекции должна вызвать и асимметрию распределения KREEP-пород, которые по плотности занимают промежуточное положение между корой и мантией и могут перемещаться мантийными потоками. Исследователи провели моделирования, в которых варьировали силу и направление астероидного удара. Они обнаружили, что смоделированные удары, согласующиеся с параметрами бассейна Южный полюс — Эйткен, приводят и к эффектам, объясняющим наблюдаемую картину распределения KREEP-пород.
В результате ученые предложили следующую последовательность событий. Сначала последний расплав, оставшийся при постепенном застывании мантийных пород и образующий KREEP-породы, равномерно распределялся на границе коры и мантии. Примерно 4,2-4,3 миллиарда лет назад с Луной столкнулся крупный астероид диаметром около 200 километров. Удар сформировал бассейн Южный полюс — Эйткен и разогрел мантию под бассейном. Разогрев породы привел к появлению восходящего потока — мантийного плюма. Поднявшись к поверхности, поток стал растекаться под литосферой и «растолкал» KREEP-породы во все стороны от точки удара. Со временем породы сконцентрировались под местностью, противоположной центру бассейна, и стали источником мощного и долговременного разогрева лунных недр под видимой стороной.
Спустя несколько сотен миллионов лет после удара в области скопления KREEP-пород начался масштабный вулканизм, который привел к затоплению обширных участков видимой стороны базальтовой лавой (образованию лунных «морей») и выносу на поверхность элементов, характерных для KREEP-пород. Напротив, в недрах под бассейном Южный полюс — Эйткен сформировалось обеднение радиоактивными элементами. Поэтому даже истончение литосферы при ударе и наличие под ней плюма привели лишь к небольшим и локальным извержениям базальтов. Наблюдаемое обогащение бассейна радиоактивными элементами в сравнении с окружающей местностью вызвано тем, что удар выбросил на поверхность вещество лунной мантии.
В изучении Луны остается много неразрешенных вопросов. Например, не очень понятно, почему литосфера на обратной стороне толще — обсуждаемая в статье модель это не объясняет. Некоторые исследователи предполагают, что гигантское столкновение с гипотетической Тейей породило не только Луну, но и второй спутник Земли диаметром около 1200 километров. Он просуществовал несколько десятков миллионов лет, после чего столкнулся с Луной. Удар, который случился задолго до всех описываемых событий, произошел на скорости всего двух-трех километров в секунду, и вместо образования кратера спутник просто «рассыпался» по обратной стороне Луны, став частью ее литосферы.
Другое исследование тоже связывает геологическую активность видимой стороны с образованием бассейна Южный полюс — Эйткен, но предлагает более простой механизм и не объясняет картины распределения KREEP-пород. Возможно, в действительности роль сыграли оба механизма.
Telegram 
Дзен 
VK В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые раскрыли причины удивительной сохранности крупнейшей из пирамид Гизы. Секрет того, что за прошедшие тысячелетия пирамиду не разрушили землетрясения, кроется в особенностях ее конструкции, в том числе в так называемых разгрузочных камерах, расположенных непосредственно над погребальной камерой фараона.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии