• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
21.08.2024, 17:59
Татьяна Пичугина
1 386

Южный полюс Луны сохранил следы древнего магматического океана

❋ 4.9

Индийские ученые проанализировали данные о составе реголита, полученные во время миссии «Чандраян-3». Выяснилось, что они похожи на образцы, изученные в прошлых миссиях, работавших, однако, в разных широтах. Это, по мнению исследователей, подтвердило одну из гипотез образования Луны.

Столкновение Земли
Столкновение Земли и космического тела / © NASA, JPL-Caltech

В конце августа 2023 года индийская миссия «Чандраян-3» впервые совершила мягкую посадку на Луне. Спускаемый аппарат «Викрам» с луноходом «Прагъян» на борту прилунился между кратерами Манцини и Богуславский, в 350 километрах от края крупнейшего ударного бассейна Южный полюс — Эйткен.

Луноход «Прагъян» начал свое путешествие по поверхности. В его арсенале — рентгеновский спектрометр альфа-частиц (APXS), предназначенный для элементного анализа грунта. С 23 августа по 2 сентября он преодолел 103 метра и сделал 30 замеров лунного реголита в 23 точках.

APXS стрелял по земле пучком альфа-частиц, рентгеновскими лучами и получал спектр порождаемого ими излучения. Сравнивая его с заранее известными данными, аппарат фиксировал состав грунта.

Схематичный разрез лунного магматического океана / © Moriarty, D.P., et al., Nature Communications, 2021

Анализ показал единый состав реголита во всех 23 точках, кроме одной. Прибор зафиксировал основные (SI, Ti, Al, Fe и другие) и второстепенные химические элементы (Na, S, K, Ti, Cr, Mn, Ni). APXS проникал на глубину не более миллиметра, но в пробы неизбежно попадал грунт с глубины нескольких сантиметров, выбрасываемый колесами машины.

Только три предыдущие миссии можно сравнить по точности анализа: американскую «Апполон-16», советскую «Луна-20» и китайскую «Чанъэ-4». Это несколько редких точек на материках. В миссии «Чандраян-3» впервые получены плотные замеры на площади в десятки метров, подчеркнули авторы статьи, опубликованной в журнале Nature.

Реголит в месте посадки обогащен кальцием и алюминием, содержит мало железа и титана. Это указывает на типичные грунты, состоящие из материковых анортозитов. Данные рентгеновских спектрометров орбитальных аппаратов «Чандраян-2» и «Чандраян-1» подтвердили то, что увидел «Прагъян». Более того, съемка местности спектрометром, установленным NASA на борту «Чандраяна-1», в ближней инфракрасной области показала примерно одинаковый состав реголита с пространственным разрешением несколько километров.

Место посадки «Чандраяна-3» и работы лунохода «Прагъян» / © Santosh V. Vadawale et al., Nature, 2024

Между образцами «Апполона-16» и «Луны-20» пробы, полученные APXS, занимают промежуточное положение.

«Места посадки значительно удалены друг от друга: это экватор, средние широты и возвышенности высоких южных широт. Сходный состав реголита в них подтверждает ключевое предсказание гипотезы о лунном магматическом океане, согласно которому химическая эволюция Луны началась с дифференциации в процессе затвердевания океана», — пояснили авторы научной работы.

Согласно наиболее популярной гипотезе, Луна представляет собой кусок Земли, выбитый при столкновении с космическим телом размером с Марс. При ударе несколько верхних километров будущего спутника расплавились, превратив его поверхность в жидкий магматический океан. Это подтверждают горные породы — анортозиты, распространенные на лунных материках. Анортозиты состоят в основном из плагиоклаза, обогащенного оксидом кальция. Он менее плотный, поэтому, выплавляясь из магмы, поднимался кверху и формировал первичную кору, а более тяжелые оливины и пироксены тонули, образуя мантию.

Некоторые модели предполагают, что первичная кора (и материковые возвышенности) состояла из чистых анортозитов. Но, по данным APXS, это ферроанортозиты (FAN, ferroan anorthosite). В образцах также повышена концентрация оксида магния, а оксида кремния — несколько понижена. Оливиновая фракция преобладает над пироксеновой, что нетипично для материковых образцов.

Исследователи допустили, что некоторые особенности состава реголита в месте работы «Прагъяна» обусловлены добавками минералов нижней коры и верхней мантии, попавших туда из выбросов материала вокруг астроблем.

Таким образом, новые данные подкрепили гипотезу лунного магматического океана, согласно которой материки возникли в результате флотации легких анортозитовых пород. Наиболее подходящая модель — двуслойная кора: верхняя — из плагиоклаза, нижняя — обогащенная оливином и пироксенами.

Справедливости ради, авторы исследования привели и альтернативные сценарии. Однако, по их мнению, гораздо важнее, что единообразие состава реголита позволит использовать это место как образец для настройки удаленных наблюдений и поможет планировать будущие миссии.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
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
23 октября, 08:02
Юлия Трепалина

По замыслу исследователей, в будущем нетрадиционный способ доставки кислорода в организм, который они называют «энтеральной вентиляцией», может стать спасением для пациентов с дыхательной недостаточностью. Эксперимент подтвердил безопасность процедуры для людей, что приближает ученых к реализации идеи.

23 октября, 14:35
Юлия Трепалина

В новом эксперименте исследователи из Финляндии проследили, как два типа питания повлияли на энергетический обмен веществ у псов породы стаффордширский бультерьер. Некоторые из биомаркеров, по которым судили об эффекте, в отношении собак применили впервые.

23 октября, 09:40
Любовь С.

В образцах грунта с обратной стороны Луны, доставленных на Землю автоматической станцией «Чанъэ-6», обнаружили редчайшие следы внеземного вещества — фрагменты метеоритов, упавших на естественный спутник миллиарды лет назад. Находка может изменить представления о происхождении воды на нашей планете.

17 октября, 22:00
Любовь С.

В густой оранжевой дымке Титана, где температура опускается до минус 180 градусов Цельсия, происходят невозможные по земным меркам химические реакции: молекула циановодорода (HCN), рожденная в атмосфере из азота, метана и этана, могла сформировать кристаллы, объединяющие вещества противоположной природы.

21 октября, 14:25
Юлия Трепалина

Насколько счастливым нужно быть человеку, чтобы это начало благоприятно сказываться на продолжительности жизни? Ученые определили минимальный уровень субъективного ощущения благополучия, или счастья, преодолев который, оно становится фактором, позитивно влияющим на здоровье населения страны.

19 октября, 10:00
Любовь С.

Первый официальный документ, описывающий принцип действий в случае возможного контакта с внеземной цивилизацией, был принят Международной академией астронавтики (IAA) в 1989 году. С тех пор декларацию неоднократно пересматривали, а ее обновленную версию, адаптированную под реалии XXI века, ученые разработали совместно с участниками проекта по поиску инопланетян SETI.

13 октября, 11:10
Илья Гриднев

Согласно новой гипотезе, сознание возникает не только из-за активности нейронов, но и благодаря физическим процессам — электромагнитным полям от движения жидкости в мозге. Эта модель, как и ее предшественники, пока носит теоретический характер, но предлагает нестандартный взгляд на проблему синхронизации работы разных отделов мозга.

26 сентября, 11:41
ИИМК РАН

Археологи Института истории материальной культуры РАН (ИИМК РАН), при поддержке фонда «История отечества» в ходе раскопок обнаружили на всемирно известной стоянке каменного века Костенки-17 в Воронежской области редчайшие украшения из зубов песца и окаменелой раковины, а также уникальный для этого времени нуклеус из бивня мамонта для снятия заготовок.

7 октября, 11:46
Игорь Байдов

Экспедиционное судно «Эндьюранс» более века называли самым прочным деревянным судном, когда-либо построенным человеком. Но находка, сделанная на дне моря, и изучение старых писем раскрыли неприятную правду. Легендарный «Эндьюранс» Шеклтона вовсе не был непобедимым левиафаном. Напротив, он имел фатальные недостатки, а капитан знал об этом еще до того, как ушел в роковое плавание к берегам Антарктиды.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно