Согласно последним данным, старейший и самый большой лунный кратер сформировался не в соответствии с первоначальными предположениями астрономов. К такому заключению исследователи пришли, проведя тщательный анализ его структуры. Полученные ими результаты способны пересмотреть существующие взгляды на ранние этапы формирования естественного спутника Земли.
Кратер Южный полюс — Эйткен — древнейший и самый крупный ударный кратер на Луне. Его формирование произошло около 4,3 миллиарда лет назад, спустя всего несколько сотен миллионов лет после образования спутника Земли. Диаметр кратера составляет около 2500 километров, а его глубина — почти 12 километров. Эта огромная «впадина» находится на обратной стороне Луны и на протяжении долгого времени вызывает интерес у ученых.
Изначально ученые считали, что кратер возник вследствие столкновения с астероидом, прибывшим с южного направления. На северном склоне кратера зафиксировано значительно больше древних валунов и обломков горных пород, чем на южном. Эта особенность указывала на то, что при ударе астероид столкнулся с поверхностью с юга, подняв лунные породы вверх – в северном направлении.
Однако международная группа астрономов во главе с Джеффри Эндрюс-Ханны ( Jeffrey Andrews-Hanna) группа ученых из Аризонского университета в США предоставила данные, которые противоречат общепринятой точке зрения. Детальный анализ кратера позволил выявить важный аспект, который ранее не принимался во внимание другими исследователями.
Анализ, проведенный Эндрюсом-Ханной и его командой, показал, что форма кратера сужается в южном направлении, напоминая каплю, вытянутую вдоль одной оси. Такая особенность, получившая название «каплевидный» контур, свидетельствует о том, что удар, повлекший разрушения, произошел с северной стороны, а не с южной.
Чтобы определить точное расположение границ кратера, специалисты провели детальное изучение различных данных: провели измерения рельефа поверхности, проанализировали гравитационное поле в данной области и оценили толщину лунной коры. При попытках обозначить границы кратера разными методами, исследователи обнаружили общую закономерность: его очертания имели тенденцию к сужению в южном направлении.
Для подтверждения полученных результатов, исследователи сопоставили особенности лунного рельефа с кратерами, сформировавшимися на других планетах, таких как равнины Эллада и Утопия на Марсе, где происхождение этих образований изучено более детально. Проведенное сравнение подтвердило выдвинутую гипотезу: форма бассейна Южный полюс — Эйткен полностью соответствует модели, объясняющей его формирование в результате столкновения с астероидом, прилетевшим с северной стороны.
Если удар произошел с северной стороны, то астероид не только сформировал углубление на поверхности, но и нарушил структуру пород на значительной глубине. Это могло повлиять на процесс охлаждения Луны. В тот период на лунной поверхности присутствовал «океан магмы», и удар мог изменить последовательность, траекторию и результативность отвода тепла.
В отдельных районах воздействие могло обнажить более прогретые слои, способствуя более быстрому высвобождению тепла. В других случаях воздействие могло, наоборот, привести к скоплению материала, создавая эффект «изоляции», замедляющий рассеивание тепла. В результате различные участки Луны начали остывать с разной скоростью: в одних областях этот процесс протекал быстрее, что обусловило формирование более тонкой коры, а в других тепло задерживалось дольше, оказывая влияние на состав и структуру веществ, находящихся в глубине.
Некоторые горные породы, расположенные по периметру кратера, могут включать в себя обломки, происходящие из более глубоких слоев Луны, которые недоступны для исследования современными аппаратами и людьми.
Запланированная на 2027 год миссия «Артемида-3», предусматривающая высадку людей на поверхность Луны, приобретает еще большее значение. NASA намеревается направить астронавтов к краю кратера Южный полюс — Эйткен для проверки наличия водяного льда. Обнаружение команды Эндрюс-Ханны сделало эту локацию еще более привлекательной для проведения геологических исследований. Анализ образцов горных пород, полученных в этом районе, позволит расширить знания о внутреннем устройстве земного спутника, поскольку у ученых пока недостаточно информации о лунных недрах.
Только анализ образцов лунного грунта, взятых непосредственно из кратера, позволит разрешить дискуссию о его происхождении. Для того чтобы проверить или отклонить предположение, выдвинутое Эндрюсом-Ханной и его командой, необходимо дождаться доставки этих образцов на Землю и проведения исследований в лабораториях.
Научная работа опубликована в журнале Nature.