Наблюдать за обратной стороной Луны с Земли невозможно. Однако эта пока ещё недостаточно изученная область естественного спутника постепенно открывает свои тайны: летом 2024 года китайская автоматическая межпланетная станция «Чанъэ-6» доставила на Землю образцы грунта из южной части бассейна Аполлон, находящегося к северо-востоку от самого большого и древнего лунного кратера (бассейн Южный полюс — Эйткен). Детальный анализ полученных образцов позволил с высокой точностью установить возраст пород и сделать вывод о том, что в прошлом на обратной стороне Луны происходили интенсивные вулканические извержения.
Мир впервые увидел снимки обратной стороны Луны, скрытой от земных наблюдателей, в октябре 1959 года, благодаря советской станции «Луна-3». Полученные изображения послужили основой для составления первой карты этой ранее неизученной области и создания первого лунного глобуса.
Обратная сторона Луны, видимая с Земли, характеризуется значительно меньшим количеством морей, что обусловлено большой толщиной коры. При этом моря – это обширные темные участки поверхности, не имеющие отношения к водным объектам. Ранее Naked Science рассказывал о проанализированных образцах грунта, собранного в рамках миссии «Чанъэ-5».
После доставки возвращаемой капсулы «Чанъэ-6» на территорию Внутренней Монголии, на ее борту было доставлено более 1,9 килограмма образцов горных пород. Группа ученых под руководством Цуй Цзэсяна и Яна Цина из Института геохимии Гуанчжоу Китайской академии наук провела анализ с использованием радиоизотопного датирования и масс-спектрометрии, что позволило установить возраст найденного базальта – 2,83 миллиарда лет.
Изотопный анализ стронция (Sr), неодима (Nd) и свинца (Pb) продемонстрировал, что магма, давшая начало базальту, образовалась из источника в мантии Луны, обедненного несовместимыми элементами (элементами, которые не включаются в состав основных минералов при кристаллизации магмы и остаются в расплаве). Кроме того, она практически не содержала так называемый KREEP-компонент — калий (K), редкоземельные элементы (REE) и фосфор (P).
Это имеет значение, так как эти компоненты играют главную роль в обеспечении продолжительной вулканической активности благодаря радиогенному теплу (на Земле оно возникает в результате распада радиоактивных элементов внутри планеты). Ключевую роль здесь играет KREEP-компонент, содержащий радиоактивные элементы (калий, торий, уран), поскольку он обеспечивает дополнительный нагрев мантии и, как следствие, вулканизм. Его отсутствие могло бы привести к снижению вулканической активности на обратной стороне Луны.
Отсутствие KREEP-компонентов в исследованных образцах, вероятно, связано с перераспределением вещества на ближнюю к Земле сторону Луны в результате столкновения, которое образовало бассейн Южный полюс — Эйткен. Следовательно, итоги проведенного исследования, представленной в журнале Science, объясняют причину, по которой вулканизм на обратной стороне Луны был не таким распространенным явлением, как на ее видимой части.
Исследования, проведенные китайскими учеными, продемонстрировали, что вулканическая деятельность на Луне длилась более продолжительное время, чем предполагалось ранее, и не прекратилась в первые сотни миллионов лет после формирования спутника.
Определение точного возраста лунного материала, доставленного на Землю (2,83 миллиарда лет), позволит усовершенствовать способы датирования различных участков поверхности Луны. Для этого можно использовать данные о количестве ударных кратеров, что, в свою очередь, поможет уточнить хронологию воздействия метеоритов и астероидов на Луну.