Образцы грунта, доставленные с обратной стороны Луны, продемонстрировали нетипичный изотопный состав. Ученые-планетологи полагают, что подобное состояние вещества могло быть вызвано столкновением с крупным астероидом.
Впервые в истории человечества китайский зонд «Чанъэ-6» привёз на Землю образцы грунта с обратной стороны Луны в июне 2024 года. Он собрал их в районе кратера Аполлон в Южном полушарии естественного спутника нашей планеты. Этот отпечаток образовался около трех с небольшим миллиардов лет назад. При этом он располагается внутри гораздо более древней ударной структуры, которая на снимках Луны прослеживается как гигантское темное пятно. Это бассейн Южный полюс — Эйткен.
Считается, что этот кратер — самый старый на Луне, образовавшийся в результате столкновения с крупным космическим объектом более четырёх миллиардов лет назад, в период, близкий к формированию Луны и всей Солнечной системы. Согласно мнению многих исследователей, именно это масштабное столкновение явилось основной причиной существенной разницы между видимой и невидимой сторонами Луны.
Считается, что это привело к плавлению и перераспределению мантии. Магматический материал внутри небесного тела начал перемещаться к обращенной к наблюдателю стороне, захватывая вместе с собой радиоактивные и редкоземельные элементы. В результате, эта область Луны стала значительно более горячей и подверженной плавлению, что спровоцировало масштабный вулканизм. Это повлекло за собой излияние обширных слоев базальтовой лавы, которые, остыв, сформировали известные лунные моря.
Недавно китайские планетологи предприняли попытку оценить, насколько вероятен подобный сценарий, и для этого провели сравнение образцов, полученных с миссии «Чанъэ-6», с образцами, доставленными ее предшественником «Чанъэ-5», а также с грунтом, собранным в рамках программы «Аполлон». Результаты исследования были опубликованы в статье для Материалы Национальной академии наук ученые рассказали, анализ проб грунта, взятых из бассейна Южный полюс — Эйткен, подтвердил наличие ожидаемых отличий: содержание более тяжелых изотопов оказалось выше.
Разные разновидности одного и того же химического элемента могут различаться количеством нейтронов в ядре атома. Например, наиболее распространенным изотопом железа является — 56Fe с 30 нейтронами. Но есть и «облегченная версия» 54Fe, где их всего 28. Подобная ситуация наблюдается и у калия: как правило, обнаруживается более легкий 39K, однако существует и «утяжеленный» 41Изначально исследователи проводили изучение и измерения соотношения этих изотопов в лунном грунте. В образцах, доставленных миссией «Чанъэ-6», содержание калия-41 и железа-56 в целом превышало, чем во многих других лунных породах.
Следует подчеркнуть, что зонд осуществлял сбор образцов грунта не только с поверхности, но и выполнял бурение на глубину около метра, извлекая древние фрагменты базальта – затвердевшей лунной магмы. Специалисты в области планетологии выяснили, что ее состав не поддается объяснению ни воздействием космического излучения, ни примесями вещества, попавшего с астероидом, ни стандартными магматическими процессами.
Согласно выводам ученых, потеря легких изотопов в мантии, расположенной под бассейном Южный полюс — Эйткен, произошла из-за столкновения с крупным астероидом. Тепло от удара приводило к испарению веществ с низкой летучестью. Это подтверждает не только факт столкновения, но и указывает на то, что оно вызвало значительные изменения в глубинных слоях. Исследователи подчеркивают, что это важное свидетельство, поддерживающее предположение о том, что именно этот мощный удар и стал причиной формирования современной асимметричной структуры Луны.