• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
05.09.2024, 21:00
Татьяна Пичугина
1,3 тыс

На Луне нашли следы вулканов, действовавших 120 миллионов лет назад

❋ 5.3

Анализ микроскопических капель вулканического стекла из образцов лунного грунта, собранных китайской миссией «Чанъэ-5», показал, что они довольно молодого, по геологическим меркам, возраста. Это говорит о том, что вулканизм, активная фаза которого на спутнике Земли закончилась примерно два миллиарда лет назад, продолжался еще долго.

Moon
Океан Бурь, место посадки миссии «Чанъэ-5» на Луне / © Andrews-Hanna et al, Nature, 201

Обширные темные области на Луне, которые называют морями, на самом деле ничего общего с водой не имеют. Они сложены вулканическими породами — базальтами. Их образцы получены в ходе советских и американских программ «Луна» и «Апполон». Согласно датировкам, «моря» формировались в течение длительного времени с 4,4 по 2,9 миллиарда лет назад. 

В декабре 2020 года китайский спускаемый аппарат «Чанъэ-5» прилунился в Океане Бурь в западной части видимой стороны Луны, чтобы отобрать образцы реголита. Место посадки было выбрано с учетом относительной молодости лавовых потоков, на которую указывали дистанционные методы наблюдений. Последующий анализ это подтвердил — базальты оказались возрастом 2 миллиарда лет. 

Ученые считали, что на Луне можно встретить и более молодые вулканические породы — менее миллиарда лет. Об этом говорили данные геоморфологии, подсчет кратеров на небольших купольных структурах, нерегулярные пятна базальтов, а также признаки дегазации в области кратера Аристарха в 600 километрах к югу от места посадки «Чанъэ-5». Но все это косвенные признаки, а нужны прямые данные.

Временная шкала лунного магматизма / © Yuri Amelin

В образцах, доставленных «Чанъэ-5», нашли мелкие стеклянные капли. Такие могут образовываться при выплесках насыщенной летучими компонентами магмы и отлагаться на обширных территориях. Однако большинство капель включали нерасплавленные осколки, что указывало на их импактное происхождение. Соответственно встала проблема, отделить именно вулканическое стекло. 

Одна стеклянная гранула размером 10 микрометров, найденная в брекчии, оказалась необычной. В ней повышены содержание MgO и соотношение MgO к Al2O3. Со времен миссии «Апполон» известно, что так можно различить образцы ударного и вулканического происхождения. Однако убедительных доказательств до сих пор не было. Китайские ученые вместе с американскими коллегами решили исправить ситуацию. Они нашли порядка 3000 стеклянных капель в образцах «Чанъэ-5», добытых непосредственно с поверхности и бурением. Из них 764 не содержали следов импактного происхождения. Именно их отправили в электронно-зондовый рентгеновский микроанализатор. Результаты опубликованы в Science.

Иллюстрация показывает два механизма образования стеклянных гранул на Луне. Слева — при ударе метеорита, справа — при вулканическом извержении / © T. Zhang & Y. Wang

Состав стеклянных капель сильно различался. Так, массовая доля основного компонента — оксида кремния — колебалась от 16,4 до 61,2 процента, оксида магния — от 0,3 до 29,8 процента. Соотношения MgO к Al2O3 и CaO к Al2O3 также сильно разнилось. У многих гранул обнаружили четкие признаки импактного происхождения. Только 13 стекол были похожи на те, что интерпретировали ранее, как вулканические. Однако авторов смутил большой разброс в содержании никеля, так что для дальнейшего исследования они отобрали только шесть гранул, а после определения изотопного состава серы отбросили еще три. 

В итоге осталось три стеклянные капли, в вулканическом происхождении которых авторы были уверены. Датировка уран-свинцовым методом с помощью масс-спектрометрии вторичных ионов показала, что они сформировались 123 (± 15) миллиона лет назад. Гипотезу омоложения в результате метеоритного удара отбросили как маловероятную. 

Сверху — фотографии трех исследованных стеклянных капель, снизу — результаты датирования уран-свинцовым методом / © Bi-Wen Wang et al, Science, 2024

Получилось, что эти три стекла гораздо моложе, чем базальты в месте посадки. Кроме того, они отличались от вулканических образцов программы «Апполон» составом — повышенным содержанием Na2O, K2O, P2O5, редкоземельных элементов, тория (этот набор называют KREEP). Считается, что обогащенные KREEP породы на Луне могли частично расплавляться под действием радиогенного тепла и вызывать вспышки вулканизма.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Татьяна Пичугина
Журналист с опытом: обучалась в журнале «Химия и жизнь», работала в «Вокруг света», «Известия», «Вечерняя Москва», «ТрВ», «МК в Серпухове» и РИА Новости. За годы работы освещала темы науки, общества и культуры, стараясь излагать факты ясно и без излишних деталей. В работе предпочитает придерживаться сбалансированного и сдержанного стиля изложения.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

3 июля, 12:20
Татьяна Зайцева

Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?

3 июля, 11:29
РНФ

Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.

1 июля, 11:54
Марк Чернов

Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.

28 июня, 16:58
Alexander Baulin

Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.

30 июня, 16:52
Понамарева Валерия

Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий