Миллиарды лет назад что-то врезалось в темную сторону луны и вырезало очень, очень большую дыру. Растянувшись на 1550 миль (2500 км) в ширину и 8 миль (13 км) в глубину, бассейн Южного полюса-Айткен, как известно огромной дыре землянам, является старейшим и самым глубоким кратером на Луне и одним из крупнейших кратеров в вся солнечная система.
В течение десятилетий исследователи подозревали, что гигантский бассейн был создан в результате лобового столкновения с очень большим, очень быстрым метеором. Такое столкновение разорвало бы крошку луны и разбросало куски лунной мантии по поверхности кратера, предоставив редкий взгляд на то, из чего действительно сделана луна. (Спойлер: Это не сыр.) Эта теория приобрела определенную достоверность в начале этого года, когда китайский марсоход Yutu-2, который осел на дне кратера на борту судна Chang'e 4 в январе, обнаружил следы минералов, которые, казалось, происходили от мантии луны.
Однако теперь исследование, опубликованное 19 августа в журнале Geophysical Research Letters, ставит под сомнение эти результаты - и историю происхождения кратера. После анализа минералов на шести участках почвы в нижней части бассейна Южного полюса-Айткена группа исследователей утверждает, что в состав кратера входит вся кора, а не мантия, предполагая, что любое воздействие, открывшее кратер миллиарды лет назад, не ударило достаточно сильно, чтобы распылить внутренности луны на поверхность.
«Мы не видим материалы мантии на посадочной площадке, как ожидалось», - говорится в заявлении соавтора исследования Хао Чжана, ученого-планетанта из Китайского университета геонаук. Эти результаты почти исключают прямое столкновение с высокоскоростным метеором и поднимают вопрос: что, если не лобовой удар метеора, создал самый большой кратер на луне?
Освещая темную сторону
В своем новом исследовании исследователи использовали технику, называемую спектроскопией отражения, чтобы идентифицировать определенные минералы в лунной почве, основываясь на том, как отдельные зерна отражали видимый и ближний инфракрасный свет.
Используя оборудование на борту вездехода Yutu 2, команда провела тесты на отражательную способность на шести участках почвы в течение первых двух дней после приземления Chang'e 4, отойдя примерно на 175 футов (54 метра) от спускаемого аппарата. С помощью базы данных, которая идентифицирует лунные минералы на основе множества факторов - включая размер, отражательную способность и ухудшение качества из-за солнечного ветра - команда оценила концентрацию минералов на каждом из графиков.
Исследователи пишут, что кристаллическая порода, называемая плагиоклазом, была самым распространенным минералом в каждом образце, составляя от 56 до 72% состава кратера. Сформированный как первичные океаны лавового холода, плагиоклаз чрезвычайно распространен как в земной коре, так и на луне, но он менее распространен в их мантии. Хотя команда обнаружила другие минералы в коре, которые чаще встречаются в мантии Луны, такие как оливин, эти породы составляли слишком малую долю образцов почвы, чтобы можно было предположить, что часть мантии пробилась сквозь кору.
Этот минеральный состав усложняет теорию о том, что гигантский высокоскоростной метеор создал бассейн Южного полюса-Эйткена миллиарды лет назад, поскольку такое воздействие почти наверняка рассыпало бы куски мантии по поверхности Луны.
Итак, что же тогда создало кратер? Исследователи не спекулируют на новом исследовании. Тем не менее, предварительные исследования показали, что преступник-отступник все еще является виновником, но попадание, возможно, не было таким прямым. Исследование, опубликованное в 2012 году в журнале Science, показало, что немного медленнее движущийся метеор мог ударить по спине луны под углом около 30 градусов и привести к появлению достаточно большого кратера, который никогда не нарушал мантию луны. Тем не менее, эти исследователи имели только симуляции, чтобы продолжить.
Если не сказать ничего другого, новое исследование предполагает, что в бассейне Южного полюса-Айткена предстоит еще многое изучить, прежде чем ответ станет очевидным. Увидимся на темной стороне луны.
