В процессе изучения образцов лунного грунта, доставленных миссией «Чанъэ-6», китайские ученые получили подтверждение гипотезы о том, что на ранних этапах своего развития Луна была полностью покрыта жидкой магматической оболочкой. Данное открытие предоставляет важные доказательства для изучения происхождения и эволюции естественного спутника Земли. Результаты исследования, выполненного совместной группой специалистов при участии Китайского национального космического управления (CNSA), были опубликованы в новейшем выпуске журнала Science.
В 2024 году миссия «Чанъэ-6» совершила исторический прорыв, став первой, которая собрала образцы с обратной стороны Луны. На Землю был успешно доставлен аппарат с 1 935,3 грамма лунного материала, взятого из бассейна Аполлона, находящегося в пределах бассейна Южный полюс — Эйткен (SPA). Для изучения команде Института геологии Китайской академии геологических наук было выделено два грамма этих образцов.
Согласно результатам анализа, базальт — вулканическая порода, найденная как на обратной, так и на видимой сторонах Луны, отличается схожим составом. Возраст базальта, полученного из образцов «Чанъэ-6», составляет приблизительно 2,823 миллиарда лет, и его свойства подтверждают концепцию лунного магматического океана. Лю Дуни, старший научный сотрудник института, отметил, что удар, образовавший бассейн SPA, мог повлиять на структуру ранней мантии Луны.
Ранее для объяснения характеристик лунных пород, полученных с видимой стороны Луны, была предложена модель лунного магматического океана. В соответствии с этой моделью, на ранних этапах формирования Луны произошло её глобальное расплавление, что привело к образованию обширного магматического океана. В процессе его остывания, минералы с меньшей плотностью поднялись к поверхности, формируя кору, а более плотные погрузились, образуя мантию. Оставшийся расплав, обогащенный несовместимыми элементами, стал основой для формирования слоя KREEP, название которого происходит от первых букв его основных компонентов: калия (K), редкоземельных элементов (REE) и фосфора (P).
Ранее все образцы лунного грунта, полученные учеными, происходили исключительно с видимой стороны Луны, что ограничивало полноту создаваемой модели. » Отсутствие образцов на обратной стороне делало эту задачу похожей на сбор пазла, лишенного большей части элементов «, — отметил Лю Дуни. Теперь же образцы, доставленные миссией «Чанъэ-6», изменили сложившуюся картину.
«Согласно нашему анализу, слой KREEP присутствует и на обратной стороне Луны. Схожесть состава базальтов на обеих сторонах говорит о том, что когда-то магматический океан мог покрывать всю поверхность Луны «, — заявил Че Сяочао, младший научный сотрудник института.
Место посадки китайской миссии «Чанъэ-6» – бассейн SPA – представляет собой уникальный геологический объект. Его диаметр достигает 2 500 км, а глубина – 13 км. Этот огромный кратер, сформировавшийся 4,3 миллиарда лет назад в результате мощного столкновения с астероидом, рассматривается как самый старый и крупный ударный бассейн во внутренней Солнечной системе.
В ходе исследования были также замечены различия в эволюции изотопов свинца в базальтах, сформированных на разных сторонах Луны. Это свидетельствует о том, что различные области Луны претерпели разную эволюцию после застывания магматического океана. Лун Тао, еще один старший научный сотрудник, подчеркнул, что крупные столкновения, в частности, приведшие к образованию бассейна SPA, могли изменить физико-химические характеристики лунной мантии.
«Иными словами, поверхность Луны когда-то была полностью покрыта магматическим океаном, однако последующие столкновения с астероидами спровоцировали различные эволюционные процессы на её видимой и невидимой сторонах «, — пояснил Лун Тао.
Специалисты намереваются продолжить исследование ударного прошлого Луны на ранних этапах её формирования. » Район, где будет произведен отбор образцов миссией «Чанъэ-6», расположен в самом крупном и старейшем ударном бассейне внутренней Солнечной системы, что позволяет предположить наличие там информации, ценной для исследования ранних столкновений в этой системе «, — сказал Чэнь Сяочао. Исследователи также возлагают надежды на обнаружение материалов, происходящих из лунной мантии.
«Анализ геологической истории Луны позволяет нам узнать о прошлом Земли, сокрытом за счет тектонических процессов «, — добавил Лун Тао.
Национальное космическое управление Китая заявило о своей заинтересованности в дальнейшем развитии лунных исследований и выразило готовность делиться полученными научными данными с мировым научным сообществом.