Луна, наш естественный спутник, с момента своего образования стала свидетелем впечатляющих геологических событий. Согласно недавнему исследованию, опубликованному в журнале Nature международной группой ученых из Калифорнийского университета в Санта-Крузе, Института Макса Планка по изучению Солнечной системы и Коллеж де Франс, в первые несколько сотен миллионов лет существования Луны вулканическая активность была настолько интенсивной, что ее кора несколько раз плавилась. Это открытие не только пересматривает наше представление о ее формировании, но и разрешает несколько загадок о ее возрасте.
Между 4,43 и 4,51 миллиарда лет назад Луна возникла в результате колоссального столкновения первобытной Земли с телом размером примерно с Марс. В результате столкновения возникло экстремальное тепло, которое испарило и выбросило материал в космос, создав океан расплавленной породы, которая в итоге затвердела и образовала Луну. В начале своего существования спутник вращался по орбите гораздо ближе к Земле, чем сегодня, что усиливало приливные силы между двумя телами. Эти взаимодействия не только изменили орбиту Луны, сделав ее более эллиптической, но и привели к выделению тепла в ее недрах, что стало причиной беспрецедентной вулканической активности.
Аналогичный пример можно наблюдать сегодня на Ио, одного из спутников Юпитера, который является самым вулканически активным телом в Солнечной системе благодаря гравитационным силам Юпитера. Однако ранняя Луна, возможно, соперничала с Ио в плане вулканической активности, демонстрируя влияние приливных сил на внутреннюю динамику небесного тела.
Вулканическая активность Луны напрямую влияет на датировку ее пород. Лунные минералы содержат радиоактивные изотопы, которые действуют как природные часы, позволяя ученым вычислять возраст пород путем измерения концентрации этих изотопов. Однако, когда породы подвергаются воздействию экстремальных температур, например, вызванных вулканизмом, изотопы могут смешиваться с окружающей средой, сбрасывая эти геологические часы.
Согласно исследованию, интенсивная вулканическая деятельность многократно расплавила лунную кору, стерев следы ее первоначального формирования. Лишь некоторые минералы, такие как стойкие кристаллы циркона, пережили эти экстремальные условия в целости и сохранности, сохранив свидетельства древнейшего прошлого Луны.
Эта новая интерпретация разрешает основные противоречия в оценках возраста Луны. В то время как большинство образцов лунных пород указывали на более молодой возраст, кристаллы циркона указывали на более древнее образование, что создавало расхождения в существующих теориях. Более того, относительная скудность кратеров на поверхности Луны, которая, казалось, указывала на менее продолжительную историю, теперь объясняется заполнением ранних ударных бассейнов лавой, что делает их неузнаваемыми.
Кроме того, ученых озадачивали различия в составе мантии Луны и Земли. Авторы исследования предполагают, что новый цикл плавления в недрах Луны позволил некоторым элементам уйти в ее железное ядро, изменив состав мантии. Таким образом, все кусочки лунной головоломки, от ее формирования до вулканической эволюции, наконец-то сложились в стройную модель.
