Луна. Изображение предоставлено NASA Нажмите для увеличения
Ученые планет штата Огайо обнаружили останки древних лунных воздействий, которые, возможно, помогли создать поверхностный элемент, обычно называемый «человек на луне».
Их исследование показывает, что большой объект ударил в дальнюю сторону Луны и послал ударную волну через ядро Луны и всю ее сторону, обращенную к Земле. Корка отскочила - и луна несет шрамы от этого столкновения даже сегодня.
Это открытие имеет значение для поисков Луны и может решить загадку о том, как прошлые воздействия на Землю влияют на ее геологию сегодня.
Ранние миссии Аполлона показали, что луна не совсем сферическая. Его поверхность искривлена в двух местах; обращенная к земле выпуклость на ближней стороне дополняется большой впадиной на дальней стороне Луны. Ученые долго задавались вопросом, были ли эти поверхностные особенности вызваны гравитацией Земли на Луне в начале ее существования, когда ее поверхность была еще расплавленной и податливой.
По словам Ларами Поттса и Ральфа фон Фрезе, научного сотрудника и профессора геологических наук в штате Огайо, соответственно, эти признаки являются остатками древних воздействий.
Поттс и фон Фрезе пришли к такому выводу после того, как они использовали гравитационные флуктуации, измеренные спутниками НАСА «Клементина» и «Лунный разведчик» для составления карты внутренней части Луны. Они сообщили о результатах в недавнем выпуске журнала Физика Земли и Планетных Интерьеров.
Они ожидали увидеть дефекты под корой Луны, которые соответствовали кратерам на поверхности. Старые удары, думали они, оставили бы следы только в мантии, толстом скалистом слое между металлическим ядром луны и ее тонкой внешней коркой. И это именно то, что они видели вначале.
Поттс указал на поперечное сечение луны, созданное учеными с использованием данных Клементины. По его словам, на противоположной стороне Луны кора выглядит как будто она была в депрессии, а затем отшатнулась от гигантского удара. Под депрессией мантия опускается вниз, поскольку он и фон Фрезе ожидали, что это произойдет, если она поглотит шок.
Доказательства древней катастрофы должны были на этом закончиться. Но примерно в 700 милях прямо под точкой удара, часть мантии до сих пор врезается в ядро луны.
Это было достаточно удивительно. «Люди не думают о воздействиях как о вещах, которые достигают всего ядра планеты», - сказал фон Фрезе.
Но то, что они видели от ядра до поверхности на ближней стороне Луны, было еще более удивительным. Ядро вздувается, как если бы материал сердечника был вдвинут на дальнюю сторону и вытянут в мантию на ближней стороне. Над ней в мантии обращена наружу выпуклость, а над ней - на стороне луны, обращенной к Земле, - на поверхности выпуклость.
По мнению ученых из штата Огайо, расположение этих объектов позволяет предположить, что большой объект, такой как астероид, ударил по обратной стороне Луны и послал ударную волну через ядро, которое появилось на ближней стороне.
Ученые считают, что подобное, но более раннее воздействие произошло на ближней стороне.
Поттс и фон Фрезе подозревают, что эти события произошли около четырех миллиардов лет назад, в период, когда Луна была геологически активной - ее ядро и мантия все еще были расплавлены, а магма текла.
В то время Луна была намного ближе к Земле, чем сегодня, объяснил Поттс, поэтому гравитационные взаимодействия между ними были сильнее. Когда магма была освобождена от глубин Луны в результате ударов, гравитация Земли овладела ею и не отпускала.
Таким образом, искривленные поверхности на ближних и дальних сторонах Луны и внутренние элементы, которые их соединяют, являются по существу признаками травм, которые никогда не заживали.
«Это исследование показывает, что даже после столкновения Земля оказала глубокое влияние на Луну», - сказал Поттс.
Воздействия, возможно, создали условия, которые привели к выдающейся лунной особенности.
«Человек на Луне» - это коллекция темных равнин на обращенной к Земле стороне Луны, где магма из мантии Луны когда-то вытекла на поверхность и затопила лунные кратеры. Фон Фрезе объяснил, что луна давно остыла, но темные равнины являются остатком того раннего активного времени - «замерзшего магматического океана».
Как эта магма вышла на поверхность - загадка, но если он и Поттс правы, гигантские удары могли бы создать геологическую «горячую точку» на Луне? место, где магма пузырится на поверхность. Некоторое время между моментом, когда произошли удары и когда Луна затвердела, магма вышла из мантии через трещины в коре, затопила ближнюю поверхность и образовала лунную «горячую точку».
Горячая точка на Земле образует вулканы, которые образуют цепь гавайских островов. Ученые из штата Огайо задавались вопросом: могли ли подобные древние воздействия проникнуть на Землю и вызвать горячие точки, которые существуют здесь сегодня? фон Фрезе считает, что это возможно.
«Конечно, Земля тоже была полна ударов», - сказал он. «Доказательства воздействия здесь скрыты, но есть такие горячие точки, как Гавайи. Некоторые горячие точки имеют соответствующие горячие точки на противоположной стороне Земли. Это может быть следствием этого эффекта ».
Он и Поттс изучают эту идею, изучая гравитационные аномалии в кратере Чиксулуб на полуострове Юкатан в Мексике. Гигантский астероид обрушился на это место около 65 миллионов лет назад, и считается, что он вызвал цепную реакцию окружающей среды, которая убила динозавров.
НАСА финансировало это исследование. Космическому агентству поручено возвращать астронавтов на Луну для поиска ценных газов и минералов.
Но даже сегодня ученые не совсем знают, из чего сделана луна? во всяком случае, не до глубины души. Они могут вычислить, где должны быть определенные минералы, учитывая условия, которые, по их мнению, существовали, когда образовалась луна. Но удары, подобные тем, которые обнаружили Поттс и фон Фрезе, с тех пор перетасовывали материалы вокруг. Измерения гравитации, по их словам, будут играть ключевую роль, поскольку ученые выяснят, какие материалы находятся на Луне и где.
«Мы не до конца понимаем, как эти минералы оседают при температуре и давлении, поэтому точный состав Луны определить сложно. Мы должны использовать гравитационные измерения для расчета плотности материалов, а затем использовать эту информацию для экстраполяции вероятного состава », - сказал Поттс.
Фон Фрезе сказал, что потребуется лунная база, прежде чем ученые смогут более полно ответить на эти вопросы.
Поттс согласился. «Как только у нас будет больше образцов горных пород и почвы, у нас будет намного больше. Нет ничего лучше, чем иметь человека на земле », - сказал он.
Первоисточник: Выпуск новостей ОГУ
