• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
21.08.2024, 17:59
Татьяна Пичугина
1,4 тыс

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
14 июня, 10:35
Игорь Байдов

Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.

13 июня, 17:19
Evgenia Vavilova

Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.

12 июня, 12:35
Evgenia Vavilova

Ученые с высокой точностью измерили ключевые параметры нейтринных осцилляций — угол смешивания θ₁₂ и разность квадратов масс нейтрино. Результаты верифицировали несколькими методами.

14 июня, 10:35
Игорь Байдов

Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.

13 июня, 17:19
Evgenia Vavilova

Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.

12 июня, 12:35
Evgenia Vavilova

Ученые с высокой точностью измерили ключевые параметры нейтринных осцилляций — угол смешивания θ₁₂ и разность квадратов масс нейтрино. Результаты верифицировали несколькими методами.

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.

17 мая, 10:35
Игорь Байдов

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.

25 мая, 14:00
Андрей Серегин

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.

[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
Комментарий на проверке

Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.

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
Ошибка авторизации
По закону на российских сайтах теперь нельзя авторизовываться с помощью иностранных сервисов. Используйте другой способ или восстановите доступ по почте.
Восстановить доступ
Войти по-другому
Вход через почту
Введите привязанную к соцсети почту, чтобы восстановить доступ или получить одноразовую ссылку для входа на сайт.
Ваша заявка получена

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

Понятно