Художественное представление океана магмы на вулканической планете. Ученые выдвинули теорию, что наша Луна была покрыта океаном магмы в течение миллионов лет после своего образования.
Примерно 4,5 миллиарда лет назад небесное тело размером с Марс врезалось в нашу родную планету. Катастрофическое столкновение испарило ударник, известный как Тейя, и вырвало кусок из прото-Земли. Эти планетарные фрагменты вышли на орбиту и смешались, в конечном итоге слившись, образовав Луну.
Согласно этой широко распространенной теории происхождения Луны, известной как теория удара, новорожденная Луна рассеяла свою остаточную энергию в тепло, которое расплавило ее поверхность, превратив ее в океан магмы, который сохранялся миллионы лет.
Теперь новые измерения состава лунного грунта, собранные индийской миссией Chandrayaan-3, добавляют больше доказательств того, что Луна когда-то была покрыта магматическим океаном. Результаты были опубликованы в журнале Природа на прошлой неделе.
«Теория ранней эволюции Луны становится гораздо более надежной в свете наших наблюдений», — рассказал Сантош Вадавале, рентгеновский астроном и ведущий автор исследования, Джорджине Раннард из BBC News.
В прошлом году посадочный модуль Vikram миссии Chandrayaan-3 приземлился около южного полюса Луны и выпустил марсоход под названием Pragyan. В течение десяти дней Pragyan собрал множество данных, включая химический состав лунного реголита — или рыхлого поверхностного материала, который покрывает твердую породу под ним — с помощью инструмента, называемого альфа-частичным рентгеновским спектрометром (APXS).
Марсоход «Чандраян-3» «Прагьян» на поверхности Луны после развертывания.
Вернувшись на Землю, группа индийских астрономов проанализировала данные по 23 образцам реголита, изученным APXS, чтобы понять минеральный состав почвы. Это были первые измерения состава почвы, когда-либо зарегистрированные вблизи южного полюса Луны, и ученые обнаружили, что все они включали ферроанортозит, тип белой породы.
Это открытие подтверждает идею о том, что Луна когда-то была окутана магмой. «Ключевым предсказанием гипотезы лунного магматического океана является наличие в основном анортозитовой коры», — говорит Вадавале Популярная наукаТом Хокинг. Это потому, что во время фазы магматического океана на Луне плотные породы, такие как богатые магнием основные породы, опускались внутрь, в то время как более легкие породы, такие как ферроанортозит, всплывали на поверхность.
Новые образцы с южного полюса Луны совпадают с результатами предыдущих образцов, собранных вблизи экватора Луны во время миссии Аполлон-11, которые также содержали ферроановый анортозит. И они соответствуют орбитальным данным более ранних миссий Чандраян-1 и Чандраян-2 — согласованность, которая заставляет ученых больше доверять орбитальным наборам данных, согласно БеседаВивиан Лэм.
«Это то, чего мы ожидали увидеть, основываясь на орбитальных данных, но всегда очень полезно получить точные данные», — рассказывает Линди Элкинс-Тантон, планетолог из Университета штата Аризона, которая не принимала участия в исследовании. Новости природы«Майкл Маршалл.
Однако команда также обнаружила магний в реголите, хотя, как ожидалось, богатые магнием породы должны были залегать глубже в коре. Они предполагают, что удар метеорита — вероятно, ответственный за гигантский древний ударный кратер, называемый бассейном Южный полюс-Эйткен — мог вырыть более плотные породы из глубины мантии Луны.
Измерения Прагьяна также выявили более высокий уровень оливина, чем пироксена, оба из которых являются минералами, содержащими магний и железо, согласно Популярная наука. Это было неожиданно, учитывая, что другие образцы из бассейна Южный полюс-Эйткен показали противоположное — больше пироксена, чем оливина, — и ученые не уверены, почему наблюдения Прагьяна были другими.
Махеш Ананд, планетолог из Открытого университета в Англии, который не принимал участия в исследовании, рассказывает: Новости природы что ученым понадобится доставить на Землю больше лунных образцов, чтобы понять эту разницу — важнейшая цель следующей миссии Чандраян.
