Нажмите "Enter" для перехода к содержанию

Как Луна переворачивается сама по себе? Ученые разгадали тайну геологического «дисбаланса» спутника Земли

Примерно 4,5 миллиарда лет назад в молодую Землю врезалось небольшое космическое тело, в результате чего произошел выброс лавы в космос.

Постепенно образовавшиеся осколки сливались вместе, охлаждались и затвердевали, формируя Луну. Ученые из Аризонского университета в США объединили анализ гравитационного поля спутника нашей планеты с ее моделями самой ранней эволюции и рассказали, что происходило внутри Луны после того, как она появилась из затвердевшего моря первичной магмы. Таким образом они разгадали издавна окружавшую это небесное тело тайну, связанную с его «несбалансированной» геологией.

Луна образовалась настолько быстро и в такой горячей среде, что, вероятно, ее покрыло море магмы. По мере постепенного охлаждения и затвердевания вещества сформировались мантия спутника и его яркая кора, которую можно увидеть в полнолуние. Но в углублениях на поверхности [геологический] баланс был серьезно нарушен: как показали модели, оставшийся осадок от магмы кристаллизовался и превратился в плотные минералы, в том числе ильменит (титанистый железняк).

Ученые объяснили, что эти тяжелые минералы плотнее, чем скрытая под ними мантия. Это привело к неустойчивости гравитации Луны. Неизвестно, каким образом, но в дальнейшие несколько тысяч лет эти плотные вещества погружались вниз, смешиваясь с мантией. Растворившись, они возвращались на поверхность в виде богатой титаном лавы, которую мы сегодня и наблюдаем.

Итак, в процессе вызванного тяготением переворота мантии ильменит погружался вниз постепенно — или же это произошло разом после полного затвердевания Луны? Он опустился, распределившись по всей поверхности небесного тела, а затем поднялся у проксимального края — или сначала сдвинулся к этой точке и только потом погрузился внутрь мантии?

В своем новом исследовании ученые сравнили модель оседания слоя вещества, богатого железняком и титаном, с рядом линейных гравитационных аномалий, обнаруженных миссией GRAIL (The Gravity Recovery and Interior Laboratory, программа по изучению гравитационного поля и внутреннего строения Луны. — Прим. ИноСМИ) американского NASA.

Они выяснили, что полученные GRAIL особенности тяготения [Луны] совпадают с результатами моделирования оседания ильменитового слоя. По данным GRAIL, ильменит смещался к проксимальной стороне лунной поверхности, а затем в виде пластинок «водопадом» погружался в недра спутника, оставляя за собой след в форме аномалий в гравитационном поле Луны.

Наблюдения исследовательской команды позволили также определить время этого события: ильменитовый слой опустился примерно 4,22 миллиона лет назад.

По словам ученых, это первое вещественное доказательство, отражающее ключевой этап в эволюции Луны. Правильно подобранные модели и данные раскрыли секрет гравитационного переворота мантии спутника Земли.

Автор — Чжан Цзясинь (张佳欣)

Источник