Изучение пористости лунной коры дало возможность более точно определить историю метеоритной бомбардировки Луны.
Ученые из Массачусетского технологического института (США) провели исследование, опираясь на информацию, полученную в ходе космической миссии GRAIL они создали карту плотности лунной коры. И с помощью компьютерного моделирования воссоздали, как менялась плотность на протяжении истории Луны. Согласно новой модели, на спутник упало в пять раз меньше метеоритов, чем по некоторым предыдущим оценкам. Результаты опубликованы в статье в Nature Geoscience.
Обилие кратеров на поверхности Луны позволяет предположить, что она хранит летопись падений метеоритов. Однако, в первые сотни миллионов лет после формирования тел Солнечной системы столкновения происходили настолько интенсивно, что кратеры частично перекрывали друг друга. Этот период, известный как поздняя тяжелая бомбардировка, продолжался с 4,4 до 3,8 миллиарда лет назад.
«По словам Джейсона Содерблом, поверхность Луны подверглась столь интенсивному метеоритной бомбардировке, что существующий вид не позволяет реконструировать полную картину прошлых столкновений, поскольку свежие удары со временем затушевывали более ранние (Jason Soderblom), мы зафиксировали, что при подобном воздействии пористость коры, возникшая в результате столкновений, сохраняется, что дает возможность более детально определить общее количество падений метеоритов».
Ранее исследователи полагали, что любые столкновения неизбежно увеличивают пористость коры. Однако компьютерное моделирование опровергло это предположение. Почти вся «пористость» Луны образовалась в результате первых, наиболее мощных столкновений. Последующие, менее крупные метеориты, напротив, оказывали давление на сформировавшиеся ранее разломы и трещины.
При создании модели были учтены возраст, размеры и местоположение 77 крупнейших лунных кратеров, а также их текущая пористость, определенная на основе данных о гравитационном поле, полученных в ходе миссии GRAIL. В качестве отправной точки для определения первоначальной плотности Луны исследователи выбрали самый молодой кратер, который испытал наименьшее количество последующих столкновений. После этого ученые определили, сколько столкновений необходимо, чтобы плотность остальных, более древних кратеров, соответствовала этой величине.
Полученные данные оказались весьма любопытными. Выяснилось, что в начале эпохи интенсивной метеоритной бомбардировки пористость Луны достигала примерно 20% (для сравнения, пористость пемзы составляет 60-80%). Впоследствии она уменьшилась до текущих 10% вследствие ударов небольших метеоритов.
Согласно результатам моделирования, для достижения подобного уровня снижения пористости потребовалось количество небольших метеоритов, превышающее число кратеров на поверхности современной Луны, примерно вдвое. Содерблом также отметил, что, основываясь на предыдущих оценках, их могло быть значительно больше – даже в десять раз превышающее количество кратеров на поверхности, в то время как их предсказанное количество столкновений оказалось меньше.
Определение количества метеоритов, достигших Луны, имеет значение не только для изучения её истории, но и для понимания формирования всей Солнечной системы. Объем дополнительного вещества и соединений, доставленных на спутник Земли и другие небесные тела после их образования, напрямую связан с этим показателем. Это оказывает влияние на историю формирования и эволюции планет в нашей системе.