На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)

Мировое обозрение

164 подписчика

Свежие комментарии

  • Любовь Ткаченко
    Так они же не знают, что такое ценности и демократия. Как можно продвигать то, к чему даже не прикасались.Демократы выберут...
  • Любовь Ткаченко
    Волчанск, это Харьковская область, а не Сумская.Харьков на грани:...
  • Геннадий Свешников
    Он, завоевал это звание,с микрофоном в руках на поле боя👁️✍️🦻Военкор Поддубный...

Воды в недрах обратной стороны Луны оказалось неожиданно мало: Почему обратная сторона не похожа на видимую?

Оказывается, у Луны есть «сухая» сторона — и это не поэтическая метафора, а вполне научный факт, недавно установленный благодаря первым в истории образцам с её загадочного обратного полушария. Да-да, та самая «тёмная» сторона, которую мы никогда не видим с Земли, преподнесла сюрприз. Анализ грунта, доставленного китайской миссией «Чанъэ-6», показал: глубоко под поверхностью, в мантии обратной стороны, воды значительно меньше, чем под привычной нам видимой частью Луны.

Это открытие не просто любопытный факт — оно заставляет по-новому взглянуть на всю историю нашего спутника, от его бурного рождения до сегодняшнего дня.

Первый привет с «тёмной» стороны

Миссия «Чанъэ-6» — это, без преувеличения, историческое событие. Впервые удалось привезти на Землю образцы грунта с обратной стороны Луны, да не откуда-нибудь, а из гигантского ударного кратера — Бассейна Южный полюс — Эйткен (или просто SPA). Представьте себе шрам на лице Луны диаметром почти 2500 км — вот это он и есть. Место древнейшее и невероятно интересное для геологов, ведь такой удар должен был вскрыть очень глубокие слои лунной коры, а то и мантии.

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

И вот, учёные из Института геологии и геофизики Китайской академии наук во главе с профессором Ху Сэнем получили эти бесценные граммы реголита и базальтов. Базальт — это ключ к пониманию мантии, ведь это застывшая магма, поднявшаяся из глубин. Особое внимание уделили крошечным включениям внутри базальта — капелькам расплава и кристалликам минерала апатит. Почему? Потому что они, как микроскопические консервные банки, сохранили в себе информацию о составе той первичной магмы, включая летучие вещества, например, воду.

И что же «рассказали» эти микро-банки?

Капля в… мантии? Да ещё и не везде!

Результаты анализа, опубликованные в авторитетном журнале Nature, удивили многих. Оказалось, что мантийный источник, породивший эти базальты с обратной стороны Луны, содержал всего 1-1,5 микрограмма воды на грамм породы (мкг/г). Много это или мало? Давайте сравним: это как если бы вы растворили одну маленькую таблетку аспирина в целом бассейне воды. Ничтожно мало!

А теперь вспомним, что мы знали раньше. Образцы с видимой стороны Луны, привезённые американскими «Аполлонами» и советскими автоматическими станциями «Луна», рисовали другую картину. Анализ тех пород указывал на содержание воды в мантийных источниках от единиц до примерно 200 мкг/г. То есть, в некоторых местах видимой стороны воды в мантии могло быть в 100-150 раз больше, чем там, откуда прилетел «Чанъэ-6»!

Миссии «Аполлон» (префикс A), «Луна» (префикс L) и «Чанъэ-5» (CE5) собрали образцы в террейне Procellarum KREEP и его окрестностях, в которых содержание тория (Th) заметно выше, чем в полевошпатовых нагорьях и бассейне SPA. Миссия «Чанъэ-6» (CE6) вернула первые лунные образцы с дальней стороны Луны из бассейна SPA. Размеры кружков масштабированы в соответствии с предполагаемым максимальным содержанием воды в мантийном источнике под местами отбора проб.
Автор: He, H., Li, L., Hu, S. et al. Источник: www.nature.com

Выходит, мантия под обратной стороной Луны — настоящая «суховея» по сравнению с мантией под видимой стороной. Важно понимать: речь не о поверхностном льде в кратерах (он там есть), а именно о воде, связанной в минералах глубоко внутри Луны, участвовавшей в древних вулканических процессах.

Геохимия подсказывает: Ищи несовместимых!

Но почему такая несправедливость? Откуда взялась эта «водная» асимметрия? Похоже, разгадка кроется в самых ранних этапах жизни Луны, когда она была покрыта океаном расплавленной магмы.

В геологии есть понятие «несовместимых элементов». Это такие химические «индивидуалисты», которые при кристаллизации магмы не очень-то стремятся встраиваться в решётку образующихся минералов, предпочитая оставаться в жидком расплаве до последнего. Так вот, и вода (точнее, её компоненты), и радиоактивный элемент торий (Th) — типичные несовместимые элементы.

Мы давно знаем, что видимая сторона Луны, особенно область под названием Procellarum KREEP Terrane (сокращенно PKT, район Океана Бурь), аномально богата торием. А вот обратная сторона, и особенно Бассейн Южный полюс — Эйткен, этим элементом обеднена.

Чувствуете, к чему идёт? Если вода и торий ведут себя схожим образом при кристаллизации магмы, то логично ожидать, что там, где сконцентрировался торий (видимая сторона), должно было остаться и больше воды в последних порциях расплава и, следовательно, в обогащённой ими мантии. А где тория мало (обратная сторона), там и мантия должна быть «суше».

И вот оно! Данные «Чанъэ-6» идеально ложатся в эту картину. Низкое содержание воды соответствует низкому содержанию тория. Похоже, фундаментальная причина этой неравномерности найдена.

a, Маревый базальт CE6 был получен в результате частичного плавления лунных мантийных пород. Расплав объединяется на глубине в сети, образуя исходную магму, и проникает вверх на небольшую глубину. Окружающие породы намного холоднее горячего расплава, что приводит к фракционной кристаллизации исходной магмы. При определенных обстоятельствах остаточный расплав (родительская магма CE6) из исходной магмы вытекал на лунную поверхность, формируя породы маревого базальта CE6. Измеренные содержания воды и изотопные составы водорода в расплавных включениях и апатитах из маревого базальта CE6 отражают эволюционный путь воды в родительском расплаве. b, Редкий MgO-богатый оливин (Fo 45-62 атомных %;) в базальте CE6 mare должен кристаллизоваться гораздо раньше, чем основные составляющие фазы (пироксен и плагиоклаз) в процессах кристаллизации материнского расплава, что характеризуется низким содержанием воды и лунно-мантийным значением δD в расплаве, захваченном зернами оливина, а также заметно высоким содержанием MgO в расплаве. c, Начало образования ильменита в низкотитановых маревых базальтах происходит на поздней стадии кристаллизации материнского расплава, сопровождающейся обогащением водой остаточного расплава с последующей дегазацией воды, когда давление окружающей среды становится недостаточным для удержания воды, растворенной в расплаве. Таким образом, ильменитовые расплавные включения демонстрируют изменчивость как концентрации воды, так и δD. d, Апатит — один из последних кристаллизованных минералов в базальтах CE6, регистрирующий заметно более высокие значения δD по сравнению с оливиновыми расплавными включениями. Часть остаточного расплава, из которого кристаллизовался апатит, могла быть захвачена поздно кристаллизовавшимся ильменитом. Ol — оливин; Pl — плагиоклаз; Px — пироксен; Ilm — ильменит; Ap — апатит.
Автор: He, H., Li, L., Hu, S. et al. Источник: www.nature.com
Двуликая Луна: Асимметрия до самых глубин

Это открытие показывает, что Луна — не просто шар с разным рисунком на поверхности. Её асимметрия гораздо глубже, она затрагивает состав мантии. Эта разница между полушариями — не случайность, а фундаментальная особенность, заложенная, возможно, ещё при её формировании.

Кстати, о формировании. Самая популярная гипотеза — гипотеза гигантского столкновения — говорит, что Луна родилась из обломков после катастрофической встречи прото-Земли с объектом размером с Марс. Новые данные о воде помогут уточнить модели этого события. Было ли неравномерное распределение воды «унаследовано» с самого начала? Или оно возникло позже, при застывании лунного магматического океана? Играла ли вода роль в последующей геологической активности? Ведь вода, как известно, снижает температуру плавления пород и их вязкость, облегчая подъём магмы. Может, поэтому на видимой стороне так много гигантских лавовых «морей»? Вопросов пока больше, чем ответов.

Что дальше? Лунные горизонты

Миссия «Чанъэ-6» и анализ привезённых образцов — это огромный шаг вперёд. Мы получили ключевой кусочек пазла, описывающего водный баланс Луны и её сложную термохимическую эволюцию.

Это открытие напоминает: даже наш ближайший космический сосед всё ещё полон тайн. Обратная сторона Луны, веками скрытая от глаз, лишь начинает делиться своими секретами. И можно быть уверенным: следующие экспедиции к Луне принесут нам ещё немало удивительных открытий. История лунных исследований только набирает обороты!

Ссылка на первоисточник
наверх