Какво изкриви Луната?

Н овите доказателства потвърждават теориите за това как се е образувала лунната мантия и увеличават точността на времето на това важно събитие за нашия астрономически спътник. В този процес се появиха някои важни прозрения по въпроса защо близката и далечната страна имат толкова различен химичен състав и само на едната има морета.

Подобно на Земята, Луната има ядро, мантия и кора, но лунната мантия се е втвърдила отдавна. Геологията на Луната е по-проста от тази на Земята, но е толкова по-трудна за изучаване, че остават ключови въпроси за процеса, при който са се образували лунните скали. Въпреки това общата картина най-накрая се фокусира.

Стандартната теория за образуването на лунната кора предлага богатите на илменит (FeTiO3) скали да са се образували от магмения океан, покрил Луната, когато тя за първи път се е сляла от материала, изхвърлен при удара, който я е създал. Илменитовият компонент на ранната кора е бил по-тежък от течната мантия под него - нестабилна ситуация, която не е могла да се запази. Вследствие на това илменитовите скали потънали в така нареченото глобално преобръщане на мантията.

"Нашата Луна буквално се обърна с главата надолу", казва съавторът д-р Джеф Андрюс-Хана от Университета в Аризона в изявление.

"Но има малко физически доказателства, които да хвърлят светлина върху точната последователност на събитията по време на тази критична фаза от лунната история, и има много разногласия в детайлите на това, което се е случило - буквално."

Някои учени твърдят, че е имало едно-единствено бързо събитие, а други - че потъването е ставало парче по парче.

Част от този илменит в крайна сметка се връща на повърхността при вулканични изригвания. Дотогава земната кора е била достатъчно дебела, за да поддържа този материал, така че той е останал на повърхността и астронавтите на Аполо са го открили в така наречените кумулати, съдържащи илменит (IBCs).

Един проблем в тази история обаче е отбелязан във факта, че моделите на този процес предвиждат това, което авторите на новото изследване наричат "глобално симетричен слой" от IBCs. И все пак това, което виждаме, е съвсем различно, като IBCs са концентрирани в така наречения PKT регион, където калият и редкоземните елементи са в изобилие.

Това означава, че IBCs са концентрирани на страната на Луната, която е обърната към Земята, но въпросът как са попаднали там също е много дискутиран. Решаването му може да обясни по-големия въпрос защо двете страни са толкова различни.

Смята се, че гравитационните аномалии в района на PKT представляват следи от последния етап на преобръщане на лунната мантия. Чрез осмисляне на тяхното разпределение би трябвало да е възможно да се разбере какво се е случило и защо МКБ не са разпределени равномерно. Авторите забелязват съвпадение между тези досега съвпадащи аномалии и моделите, получени в публикуван по-рано модел на преобръщане на мантията.

След като са преминали ранните епохи в лунната еволюция, доминиращият геоложки процес са станали ударите на астероиди, така че очевидното обяснение за наблюдаваната асиметрия е масивен удар.

Моделът приписва преобръщането на събитието, предизвикало гигантския басейн, създаден на далечната страна на Луната близо до южния полюс, известен като удара Южен полюс-Айткен (SPA ).

"Нашите анализи показват, че моделите и данните разказват една забележително последователна история", казва съавторът на доклада докторант Вейган Лианг.

"Илменитовите материали мигрираха към близката страна и потънаха във вътрешността в листовидни каскади, оставяйки след себе си следа, която причинява аномалии в гравитационното поле на Луната."

Разпределението на остатъците от IBC и приблизителната възраст на най-големите басейни на Луната водят авторите до заключението, че преобръщането е станало преди поне 4,09 милиарда години, а вероятно и преди поне 130 милиона години. Моделите предполагат, че процесът е отнел 100-300 милиона години. Смята се, че SPA е настъпило преди 4,25 милиона години, но въз основа на това авторите предполагат, че може да е било малко по-рано.

"Граничните аномалии на PKT предоставят най-прякото физическо доказателство за естеството на кумулативното преобръщане на мантията след магматичния океан и потъването на илменит в дълбоката вътрешност", пишат авторите.

"Оказва се, че най-ранната история на Луната е написана под повърхността и просто беше необходима правилната комбинация от модели и данни, за да се разкрие тази история", казва Андрюс-Хан.

Статията е публикувана в списание Nature Geoscience.

Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase