Китайские ученые выяснили причину необычно позднего вулканизма на Луне, изучив образцы горных пород с миссий «Аполлон» и «Чанъэ-5».
Вулканическая активность на спутнике Земли — занимательная тема для исследователей. Сейчас на Луне отсутствуют и невозможны извержения, ее сердце окаменело. Не всегда было так. Прекращение вулканизма в прошлом позволяет оценить внутреннее строение Луны и процессы ее формирования.
Примерно 2,8-2,9 миллиарда лет назад вулканизм на Луне почти прекратился. Об этом свидетельствуют данные, собранные американской программой «Аполлон» и советскими зондами серии «Луна». В 2020 году китайская беспилотная миссия «Чанъэ-5» принесла на Землю образцы лунного грунта, в которых… присутствовалиПороды вулканического происхождения возрастом два с нулями триллионами лет.
Объяснить столь значительный разрыв в хронологии потребовалось. Предложенная логика китайских ученых состояла примерно в следующем: для извержения необходима расплавленная порода, то есть высокие температуры и давление в недрах. В течение почти миллиарда лет Луна не могла поддерживать постоянную температуру в мантии. Гипотеза о разогреве распадом радионуклидов пород с высоким содержанием воды существует, но опровергается данными все той же миссии «Чанъэ-5». Оставался один вариант — пониженная температура плавления базальтов, собранных китайским аппаратом.
Специалисты Института геологии и геофизики Китайской академии наук занимаются проверкой этой гипотезы. IGGCASВ ходе серии экспериментов провели плавление в симулированных условиях лунной мантии и частичную кристаллизацию фрагментов базальтовых пород из образцов, добытых буром «Чанъэ-5». Полученные данные сравнили с результатами аналогичных опытов, проведенных американскими астронавтами с грунтом.
В месте работы экипажей «Аполлонов» базальты имели на 80 градусов более высокую температуру плавления по сравнению с образцами, собранными «Чанъэ-5». Показатели сравнительной легкоплавкости продемонстрировали породы, доставленные китайским аппаратом. Такая разность обусловлена большей концентрацией оксида кальция и диоксида титана в базальтах, собранных «Чанъэ-5». Результаты исследования с подробным описанием опубликованы в рецензируемом журнале. Science Advances.
Поздний вулканизм объясняется наличием более легкоплавких пород в лунной мантии. Около трех миллиардов лет назад недра спутника остыли до температур, близких к точке кристаллизации магмы. Последовательно все менее тугоплавкие породы застывали и реже выходили на поверхность. Грунт, собранный «Чанъэ-5», — последнее свидетельство извержений на Луне. Даже самая легкоплавкая магма остыла и превратилась в базальт. Эту гипотезу пока нельзя считать стопроцентно доказанной, ей требуются дополнительные данные. Но на сегодняшний день это наиболее логичное и полное объяснение позднего вулканизма на Луне.