В июне 2024 года китайский зонд «Чанъэ-6» впервые в истории человечества доставил на Землю образцы грунта с обратной стороны Луны. Он собрал их в районе кратера Аполлон в Южном полушарии естественного спутника нашей планеты. Этот отпечаток образовался около трех с небольшим миллиардов лет назад. При этом он располагается внутри гораздо более древней ударной структуры, которая на снимках Луны прослеживается как гигантское темное пятно. Это бассейн Южный полюс — Эйткен.
Его считают древнейшим лунным кратером — следом от падения огромного небесного тела более четырех миллиардов лет назад, то есть вскоре после формирования самой Луны и вообще всей Солнечной системы. По мнению многих ученых, именно это катастрофическое событие стало главной причиной разительного отличия видимой и обратной сторон Луны.
Предполагается, что оно вызвало плавление и общее перераспределение ее мантии. Магма внутри небесного тела стала перетекать к видимой стороне и уносила с собой радиоактивные и редкоземельные элементы. Таким образом, в этой части Луны она стала намного более раскаленной и легкоплавкой, а это вызвало там широкомасштабный вулканизм. Как результат — разливы огромных масс базальтовой лавы, образовавшей после застывания знаменитые лунные моря.
Недавно планетологи из Китая попытались оценить правдоподобность такого сценария и для этого сравнили образцы от «Чанъэ-6» с таковыми от его предшественника «Чанъэ-5», а также с грунтом, доставленным в годы программы «Аполлон». В статье для издания Proceedings of the National Academy of Sciences ученые рассказали, что обнаружили в грунте из бассейна Южный полюс — Эйткен те самые отличия, которых ожидали: более тяжелый изотопный состав.
Как известно, у одного и того же химического элемента может быть много разновидностей, которые отличаются друг от друга количеством нейтронов в атомном ядре. К примеру, самый распространенный изотоп железа — 56Fe с 30 нейтронами. Но есть и «облегченная версия» 54Fe, в которой их лишь 28. То же самое касается калия: чаще всего встречается более легкий 39K, однако существует и «утяжеленный» 41K. Соотношение этих изотопов в лунном грунте исследователи и измеряли. В образцах «Чанъэ-6» калия-41 и железа-56 оказалось в целом больше, чем во многих других лунных породах.
Стоит отметить, что зонд собирал грунт не только непосредственно с поверхности, но и проводил бурение примерно на метровую глубину и поднял оттуда древние куски базальта — застывшей лунной магмы. Планетологи обнаружили, что ее наблюдаемый состав нельзя объяснить ни влиянием космической радиации, ни примесью вещества упавшего астероида, ни обычными магматическими процессами.
Ученые заключили, что мантия под бассейном Южный полюс — Эйткен лишилась легких изотопов именно в результате крушения гигантского астероида: нагрев от удара в первую очередь испарял все более летучее. Это показывает, что удар там не только действительно произошел, но и вызвал глубинные изменения. Как отметили исследователи, это важная «улика» в пользу гипотезы о том, что тот мегаимпакт и сформировал нынешний асимметричный облик Луны.