Обратная сторона Луны гораздо более испещрена кратерами, чем та, что обращена к нам. Причина этого так и осталась загадкой, но ученые думают, что у них есть ответ. Связал это с массивным столкновением с Луной 4,3 миллиарда лет назад вблизи южного полюса Луны. Огромный жар расплавил мантию и произвел потоки лавы, которые всплыли на поверхность вблизи, пишет dailymail.co.uk.
Хорошо известно, что ближняя сторона Луны сильно отличается от рябой обратной стороны, которую мы никогда не видим.
В то время как на ближней стороне преобладают обширные темные остатки древних потоков лавы, противоположная сторона практически лишена таких особенностей.
Почему две стороны настолько различны, является одной из самых давних загадок Луны, но теперь ученые думают, что у них есть объяснение.
Они считают, что это связано с массивным ударом 4,3 миллиарда лет назад вблизи южного полюса Луны, который послал огромный шлейф тепла через недра Луны.
Этот шлейф перенес бы определенные материалы — набор редкоземельных и выделяющих тепло элементов — на ближнюю сторону Луны, что, в свою очередь, способствовало бы вулканизму, создавшему вулканические равнины, которые мы видим сегодня.
«Мы знаем, что большие удары, подобные тому, что образовал Южный полюс — бассейн Эйткена, вызовут много тепла», — сказал Мэтт Джонс, кандидат наук в Университете Брауна и ведущий автор исследования.
«Вопрос в том, как это тепло влияет на внутреннюю динамику Луны. Что мы показываем, так это то, что при любых возможных условиях в то время, когда образовалась SPA, она в конечном итоге концентрирует эти выделяющие тепло элементы на ближней стороне.
«Мы ожидаем, что это способствовало плавлению мантии, в результате которого образовались потоки лавы, которые мы видим на поверхности».
Исследование под руководством Университета Брауна было проведено с исследователями из Университета Пердью, Лаборатории изучения Луны и планет в Аризоне, Стэнфордского университета и Лаборатории реактивного движения НАСА.
Различия между ближней и дальней сторонами Луны были впервые обнаружены в 1960-х годах советскими миссиями на Луну и американской программой «Аполлон».
Хотя различия в вулканических отложениях очевидны, есть надежда, что будущие миссии также выявят различия в геохимическом составе.
На ближней стороне находится композиционная аномалия, известная как террейн Procellarum KREEP (PKT) — концентрация калия (K), редкоземельных элементов (REE), фосфора (P), а также тепловыделяющих элементов, таких как торий.
KREEP, по-видимому, сконцентрирован в Oceanus Procellarum и вокруг него, крупнейшей из ближних вулканических равнин, но редко встречается в других местах на Луне.
Некоторые ученые подозревали связь между ПКТ и ближними потоками лавы, но оставался вопрос, почему этот набор элементов был сконцентрирован на ближней стороне.
Это новое исследование дает объяснение, которое связано с бассейном Южный полюс-Эйткен, вторым по величине известным ударным кратером в Солнечной системе.
Для исследования исследователи провели компьютерное моделирование того, как тепло, выделяемое гигантским ударом, изменит характер конвекции внутри луны и как это может перераспределить материал KREEP в лунной мантии.
Считается, что KREEP представляет собой последнюю часть мантии, затвердевшую после формирования Луны.
Таким образом, он, вероятно, образовал самый внешний слой мантии, прямо под лунной корой.
Модели недр Луны предполагают, что он должен был быть более или менее равномерно распределен под поверхностью.
Но эта новая модель показывает, что равномерное распределение будет нарушено тепловым шлейфом от удара SPA.
Согласно модели, материал KREEP должен был скользить по волне тепла, исходящей из зоны воздействия СПА, как серфер.
По мере того, как тепловой шлейф распространялся под лунной корой, этот материал в конечном итоге массово доставлялся на ближнюю сторону.
Команда провела симуляции для ряда различных сценариев удара, от смертельного удара до скользящего удара.
В то время как каждый производил разные тепловые характеристики и в разной степени мобилизовал KREEP, все они создавали концентрации KREEP на ближней стороне, что соответствовало аномалии ПКТ.
Исследователи говорят, что работа дает достоверное объяснение одной из самых сокровенных тайн Луны.
«Как образовался PKT, возможно, самый важный открытый вопрос в лунной науке», — сказал Джонс.
«И столкновение Южного полюса с Эйткеном — одно из самых значительных событий в лунной истории. Эта работа объединяет эти две вещи, и я думаю, что наши результаты действительно впечатляют».
Новое исследование было опубликовано в журнале Science Advances.