Международная группа астрономов установила, что процессы, высвободившие энергию, в 130 раз превышающую суммарную мощность всех ядерных вооружений на Земле, привели к образованию двух обширных лунных равнин. Эти структуры представляют собой колоссальные геологические формации, достигающие 860 километров в длину и имеющие значительную глубину.
Каньоны, представляющие собой глубокие долины значительной протяженности, формируются на Земле в результате многомиллионного воздействия речных потоков. В новой научной работе авторы Nature Communications, изучающей лунные каньоны Шредингера и Планка, отмечают, считается, что Большой каньон в Северной Америке сформировался в течение шести миллионов лет. Естественно, формирование лунных каньонов происходило иным образом (поскольку вода на поверхности Луны немедленно закипела бы). Однако до недавнего времени оставалось неясным, каким образом образовались столь крупные долины, как Шредингера и Планка.
Анализ лунных снимков позволил исследователям установить, как распределены обломки, вторичные кратеры и склоны двух долин, протянувшихся в разных направлениях от кратера Шредингера, расположенного в южной части обратной стороны Луны. Его диаметр превышает 300 километров. Выявлено, что эти долины сформированы крупными обломками, предположительно, образовавшимися в результате воздействия того же астероида, что и кратер Шредингера. Диаметр обломков составляет от 0,5 до 1,25 километра для долины Шредингера и до двух километров для долины Планка. Этот результат представляется весьма нетипичным, поскольку речь идет о крупных геологических структурах.
Долина Шредингера характеризуется длиной основной части в 270 километров, шириной в 20 километров и глубиной 2,7 километра. Долина Планка еще более внушительна: ее основная часть достигает 280 километров в длину, а общая протяженность всех частей составляет 860 километров. Ширина долины — 27 километров, глубина — 3,5 километра. Для сравнения, длина Большого каньона на Земле составляет 446 километров, а глубина не превышает 1,949 километра.
Согласно расчетам, энергия, затраченная на формирование подобных масштабных структур, была колоссальной: от сотен квинтиллионов джоулей, потребовавшихся для долины Шрёдингера, до секстиллионов джоулей у долины Планка. Совокупный энергетический объем этих двух явлений превышает общий энергетический потенциал всех ядерных вооружений, имеющихся на Земле, в 130 раз.
Фрагменты, достигающие километровых размеров и прорезающие долины на поверхности Луны, двигались со скоростью до 1,28 километра в секунду. При скорости 2,83 километра в секунду они покинули бы Луну, поскольку гравитация там слабее, чем на Земле. Ученые предполагают, что столь высокие скорости указывают на то, что формирование этих долин произошло приблизительно за пять минут.
Проведенные в работе расчеты также представляют интерес с практической точки зрения для планирования будущей американской экспедиции к южному полюсу Луны. Долины Шредингера и Планка, отходящие от кратера Шредингера, не простираются на юг. Результаты моделирования указывают на то, что для формирования этих структур обломки, выброшенные из кратера, должны были двигаться под небольшим углом к лунной поверхности и не в южном направлении.
По имеющимся данным, астероид, который сформировал кратер Шредингера и породил обломки, образовавшие обе долины, столкнулся с поверхностью Луны под углом, не превышающим 45 градусов (хотя, скорее всего, он был больше 20 градусов). В результате, кратер такого размера, как Шредингер, не покрыт обломками вторичного происхождения в заполярной зоне южного полушария Луны. Соответственно, образцы, доставленные астронавтами с полюса, должны содержать незначительное количество нелунного материала.