Миллионы лет назад Луна «вывернулась наизнанку» – ученые

Ученым, вероятно, удалось объяснить некоторые аномалии в поведении Луны. По их словам, миллионы лет назад спутник Земли буквально «вывернулся наизнанку». То, что находилось на поверхности, опустилось вниз, а то, что было внизу, - поднялось наверх, сообщает Science Alert.

Поверхность Луны ассиметрична.  И новые данные показывают, что это можно объяснить переворотом мантии спутника Земли. При этом, ученые размышляют о перевороте лунной мантии уже несколько десятков лет, и теперь они получили новые подтверждения этого. Группа исследователей под руководством планетологов Вейгана Ляна и Адриана Броке из Университета Аризоны обнаружила, что гравитационная карта Луны лучше всего соответствует этой модели переворота мантии.

Исследователи провели серию симуляций. В результате они смогли показать, как гравитационные аномалии на ближней стороне Луны согласуются с наличием и расположением пород, содержащих плотные материалы, которые сохранились с первых дней существования спутника Земли.

«Эта интерпретация подтверждается убедительным сходством между наблюдаемой структурой, величиной и размерами гравитационных аномалий и теми, которые предсказываются геодинамическими моделями ильменитсодержащих кумулятивных остатков», — заявили ученые.

Им также удалось точно датировать, когда произошел этот переворот: около 4,22 миллиарда лет назад, вскоре после того, как Луна образовалась из фрагмента Земли.

Одна из самых необычных особенностей Луны связана с ее поверхностью. На ближней стороне спутника Земли находится «геохимически странная» область. Она известна как KREEP-террейн и богата неожиданными металлами: калием, редкоземельными элементами и фосфором.

KREEP-террейн лунными морями большими базальтовыми равнинами, образовавшимися в результате вулканической активности. И этот базальт богат минералом под названием ильменит. Он состоит преимущественно из титана и железа, он довольно плотен, как и порода, в которой находится.

И это вызывало недоумение ученых, поскольку порода под ним менее плотная. Судя по плотности, можно было бы ожидать, что содержащие ильменит кумулаты (IBC) погрузились в Луну, а менее плотные породы поднялись на поверхность.

Но появление и KREEP-террейн и IBC можно объяснить геодинамическими процессами вскоре после образования Луны. Хотя Луна все еще была горячей и болотистой, она, вероятно, была покрыта океаном расплавленной магмы, которая остывала, образуя кору и мантию.

В этом сценарии когда магма достигает конца процесса охлаждения и кристаллизации, плотные минералы, такие как ильменит, образуются в слое между корой и мантией, а элементы KREEP концентрируются в жидком резервуаре.

Ожидалось, что эти элементы осядут к ядру Луны. Но без моделирования физических процессов, которые происходили на Луне во время ее формирования, ученые не могли с уверенностью сказать, что именно это и произошло.

По одному из сценариев, после первоначального погружения внутрь IBC нагрелись и снова поднялись, перевернув при этом мантию. И это может объяснить и формирование и KREEP-террейн, так и богатые титаном базальты, которые извергались на поверхность в результате вулканизма. В этом случае оба набора химических элементов должны были бы оказаться более или менее равномерно распределенными по мантии Луны, но этого не обнаружили.

Ученые создали моделирование и показали, что гравитационные аномалии на видимой стороне Луны согласуются с наличием и расположением плотных пород, которые содержат плотные минералы, сохранившиеся с ранней истории Луны. Исследование позволило обнаружить отчетливую полигональную структуру линейных гравитационных аномалий. Они подтвердили предположение о том, что плотные породы погрузились в недра спутника Земли, а другие – поднялись на его поверхность.

Напомним, в 2019 году на Луне при посадке разбился космический аппарат Beresheet, на борту которого были и тихоходки. Ученые рассказали, могли ли эти животные колонизировать спутник Земли.