Лунная порода, которую аппарат доставил на Землю, может быть доказательством того, что вулканическая активность на нашем спутнике пропала гораздо позже, чем мы думали.
Панорамный снимок поверхности Луны, сделанный камерой посадочного аппарата «Чанъэ-5». Источник: CLEP.
В новой статье, опубликованной в журнале Science 8 октября, описаны результаты анализа двух фрагментов базальта размером примерно 2 — 3 мм. Как оказалось, они почти на миллиард лет моложе образцов, собранных в рамках лунных программ прошлого века – советской и американской.
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl7957
Сбор и доставка образцов грунта были главной задачей миссии «Чанъэ-5», запуск которой состоялся в декабре 2020-го. Спускаемый аппарат добыл 1,7 кг породы из региона, известного как Океан Бурь – учёные считают, что именно там содержатся самые «свежие» следы вулканической активности нашего спутника.
Специалисты вынимают контейнер с образцами лунного грунта из посадочной капсулы. Источник: Fu Yifei / Science and Technology Daily.
По прибытию на Землю образцы отсортировали, отобрав несколько небольших фрагментов, которые затем исследовали при помощи инструмента SHRIMP (Sensitive High-Resolution Ion Microprobe) в Китайской академии геологических наук, расположенной в Пекине. Направив на образцы поток заряженных частиц, учёные смогли отделить и проанализировать материал из разных минеральных фаз, что позволило им установить возраст породы – 1,97 миллиарда лет. Это на целый миллиард лет меньше, чем у любого другого изученного образца лунной базальтовой лавы.
Инструмент SHRIMP II, который использовался для датировки образцов. Источник: Beijing SHRIMP Center.
Открытие очень озадачило учёных. Дело в том, что в прошлом поверхность Луны действительно была усеяна активными вулканами и покрыта океанами магмы – именно так образовались тёмные «пятна» на её поверхности, известные как лунные моря. Однако считается, что вся активность на Луне угасла примерно 3 миллиарда лет назад: к тому времени температура её недр уже упала ниже минимального необходимого уровня.
Мы полагали, что из-за своего размера Луна стала геологически мёртвой практически сразу после своего возникновения. Молодой образец противоречит этому, и нам, скорее всего, придётся изменить свой взгляд на спутник – возможно, достаточно кардинально.
Александр Немчин, соавтор статьи, профессор геологии в Университете Кёртина в Перте, Австралия
Природа таинственного источника тепла, который поддерживал существование лавы на поверхности Луны два миллиарда лет назад, ещё не известна. Ранее выдвигалось предположение о высокой концентрации тепловыделяющих элементов в мантии и породах спутника (в том числе радиоактивных изотопов). Однако команда не нашла существенной разницы в этих показателях между новыми образцами и добытыми в ходе лунных программ 20-го века. Другим объяснением является приливный разогрев – процесс нагрева недр из-за их деформации под действием приливных сил. Последняя же гипотеза – низкая температура плавления мантии Луны вследствие уникального состава.
Команда всё ещё ведёт работу над образцами, чтобы пролить свет на эту тайну. Углублённое понимание геологических процессов упростит нам исследование других планет, образцов грунта которых у нас ещё нет – например, Марса, Венеры и Меркурия. Это даже сможет помочь в поиске внеземной жизни, ведь вулканическая активность играет ключевую роль в образовании атмосфер и океанов.
