Откуда на Луне моря

Луна, как известно, всегда повернута к Земле одним и тем же полушарием. До полета советской космической станции «Луна-3» в 1959 г. ее обратной стороны никто никогда не видел. Недаром долгое время о ней ходили самые фантастические легенды, вплоть до существования там целой цивилизации «лунатиков» и баз, бежавших от возмездия нацистов.

Никаких городов и баз на обратной стороне Луны, конечно, не оказалось. Но чем больше люди стали изучать наш спутник, тем более таинственным оказывалось это невидимое с Земли полушарие.

В самом деле, две «половинки» Луны удивительно различны между собой. На видимой стороне преобладают обширные, в сотни километров диаметром, лунные моря, а на обратной – их всего два, не самых крупных. Зато обратная сторона имеет более высокий рельеф и гораздо гуще испещрена кратерами: из десяти самых больших кратеров Луны девять находятся именно на обратной стороне.

На первый взгляд, это вполне объяснимо: если спутник всегда развернут обратной стороной «наружу», в космос, откуда как раз прилетают метеориты, то эта сторона гораздо чаще будет сталкиваться с ними. Но откуда на внутренней стороне взялись огромные, древние кратеры лунных морей?

Считается, что эти моря – следы древнейшей (и исключительно мощной) метеоритной бомбардировки, которую Земля и ее спутник пережили около 4 млрд. лет назад. Положение Луны на орбите тогда еще не стабилизировалось, и оба полушария получили примерно одинаковое количество ударов.

Но отчего результаты той бомбардировки для двух полушарий Луны оказались такими разными? Возможно, все дело в… температуре. По мнению американских ученых, на ранних этапах существования Луны ее ближняя сторона была более активна вулканически и заметно теплее. В ее мягкой породе кратеры от ударов небесных тел должны образовываться более крупные и ровные.

Чтобы показать это, авторы воспользовались данными пары зондов GRAIL, которые составили детальную карту гравитационного поля Луны. Неоднородности этого поля показали, что кора на видимой стороне намного тоньше. В прошлом, пока Луна была геологически активной, это могло привести к более мощному вулканизму на этом полушарии – вулканизму, который его подогревал. А когда ученые смоделировали падение метеоритов на то и другое полушарие, выяснилось, что на более теплой видимой стороне их удары должны были оставлять кратеры вдвое крупнее, чем на холодной обратной.

Стенки таких ударных кратеров не обваливались, порода вела себя более податливо, и на ней оставались весьма заметные «шрамы» даже от сравнительно слабых ударов. Возможно, теперь придется несколько пересмотреть существующую картину той Поздней тяжелой бомбардировки, в которой они образовались: масса падавших метеоритов, которая оценивалась, исходя из размеров лунных кратеров, могла быть не такой большой, как считалось до сих пор.

Исходя из аномалий гравитационного поля Луны была рассчитана карта толщины коры спутника. Звездочками показаны выходы магматического минерала оливина
NASA/JPL-Caltech/ IPGP