Лунная лава формировалась не так глубоко, как считалось ранее
11 августа 2025 г.
Новое исследование пород, собранных китайской миссией «Чанъэ-5», может изменить сложившиеся представления о геологической истории Луны. Работа опубликована в Science Advances.
Международный исследовательский коллектив показал, что лава на видимой стороне Луны образовалась на гораздо меньшей глубине, чем считалось ранее. Это противоречит теориям о зарождении магмы в лунной мантии.
Исследуемый базальт – магматическая порода, которая сформировалась из быстро застывшей лавы, – это самые молодые образцы, которые удалось получить на Луне. Это делает их бесценным источником информации для тех, кто изучает геологическую эволюцию этой планеты.
Чтобы оценить, как глубоко в недрах Луны возникла лава, команда ученых провела эксперименты под высоким давлением и при высокой температуре с синтетическими материалами, состав которых идентичен составу образцов базальта. Эксперименты были дополнены петрологическими моделями, которые показали, что магма образовалась на глубине приблизительно до 75 км. Это намного ближе к поверхности, чем предполагалось ранее.
Ранее китайские ученые установили, что извержение лавы происходило около 2 миллиардов лет назад. Согласно данным дистанционного зондирования, район извержения характеризовался очень высоким содержанием калия, тория и урана, которые являются радиоактивными. В достаточных концентрациях эти элементы могут выделять достаточно тепла, чтобы поддерживать температуру Луны вблизи поверхности горячей.
Эти результаты ставят под сомнение существующие модели остывания Луны. Общепринятая теория заключалась в том, что Луна охлаждалась сверху вниз. Предполагалось, что мантия, расположенная ближе к поверхности, охлаждалась первой по мере того, как поверхность Луны постепенно отдавала тепло; более молодая лава, подобная собранной «Чанъэ-5», должна была происходить из глубокой мантии, где Луна все еще была горячей. Эта теория подтверждалась данными сейсмометров, установленных во время высадки «Аполлона» на Луну. Однако новые данные свидетельствуют о том, что неглубоко в мантии Луны существовали участки, которые плавились даже в конце процесса охлаждения Луны.
«Лунный магматизм, который является свидетельством вулканической активности на Луне, дает нам возможность напрямую увидеть состав лунной мантии, откуда в конечном счете и берется магма. У нас нет непосредственных образцов лунной мантии, как в случае с Землей, поэтому о составе мантии мы косвенно судим по ее лаве», – сказал ведущий автор исследования Стивен Элардо, доцент Флоридского университета.
Установление подробной хронологии эволюции Луны представляет собой важный шаг к пониманию того, как формируются и развиваются другие небесные тела. Охлаждение и разделение на кору, мантию и ядро – ключевые геологические этапы в жизненных циклах других скалистых планет. Являясь нашим ближайшим соседом в Солнечной системе, Луна предоставляет наилучшие возможности для изучения этих процессов.
«Я был очень рад принять участие в этом исследовании, – объяснил Ричард Пэйлин, доцент кафедры петрологии Колледжа Святого Петра Оксфордского университета. – У меня был давний исследовательский интерес к геологической эволюции Луны, и наши результаты коренным образом изменили наше понимание того, как и почему она так долго оставалась вулканически активной после кристаллизации океана магмы. Наша работа установила, что источники магмы в неглубокой мантии могут сохраняться в течение сотен миллионов лет за счет локального радиоактивного нагрева, а также указывает на то, что нам, возможно, потребуется пересмотреть модели эволюции коры и мантии других небольших скалистых тел нашей Солнечной системы».
Источник: Оксфордский университет.
Читайте также:
- Реконструкция этапов базальтового вулканизма в Море Изобилия
- Химический состав, минералогия и физические свойства мантии Луны
Метки: космос, Луна, зарубежные исследования