В июне 2024 года китайская миссия «Чанъэ-6» доставила на Землю первые образцы со скрытой стороны Луны, которые теперь дают новое представление о вулканической активности нашего спутника.
Группа исследователей из Института геологии и геофизики Китайской академии наук под руководством профессора Ли Циули проанализировала эти образцы, обнаружив вулканические эпизоды на «невидимой» стороне Луны, датируемые 2,8 млрд и 4,2 млрд лет назад.
Изучение лунной вулканической активности позволяет понять внутреннюю эволюцию Луны (как и других небесных тел) и улучшить планетарные хронологические модели путем датирования вулканических отложений. Кроме того, вулканические материалы являются полезными ресурсами для исследования космоса и представляют собой естественную лабораторию для сравнения лунной геологии с геологией Земли, помогая нам расшифровать первые миллиарды лет существования Солнечной системы.
Базальты на скрытой стороне Луны
Луна обладает заметной асимметрией между видимой и скрытой сторонами, что характеризуется значительными различиями в распределении базальтов, которые в изобилии присутствуют на видимой стороне и почти отсутствуют на скрытой.
Эта неоднородность сопровождается изменениями в топографии: на скрытой стороне поверхность более неровная и кратерированная, толщина коры больше, а распределение химических элементов, таких как торий, особенно сконцентрировано в регионах, связанных с вулканическими отложениями на видимой стороне. Эти различия отражают разные эволюционные процессы между двумя сторонами спутника.
Миссия «Чанъэ-6», впервые доставившая образцы со скрытой стороны, собрала 1935,3 грамма лунного грунта, предоставив уникальную возможность изучить вулканическую активность в этом регионе.
В рамках исследования команда провела радиоизотопное датирование 108 базальтовых фрагментов. Из них 107 показали возраст образования 2807 ± 3 миллиона лет, что указывает на локальный вулканический эпизод, ранее не наблюдавшийся на видимой стороне. Один базальтовый фрагмент с высоким содержанием алюминия, датированный 4203 ± 4 млн лет, вероятно, происходит из региона к югу от места посадки и представляет собой самый древний образец лунного базальта, найденный до сих пор с точной датировкой.
Эти данные позволяют предположить, что вулканическая активность на скрытой стороне Луны продолжалась не менее 1,4 миллиарда лет, с 4,2 до 2,8 миллиарда лет назад.
Предварительный анализ также указывает на то, что базальты происходят из разных мантийных источников: базальт возрастом 4,2 миллиарда лет происходит из источника, богатого KREEP (калием, редкоземельными элементами и фосфором), а базальт возрастом 2,8 миллиарда лет — из источника, бедного KREEP.
Корреляция между возрастом базальта в 2,8 миллиарда лет и оценками, основанными на количестве кратеров, говорит о том, что модель истории кратеров, разработанная для видимой стороны, применима и к скрытой стороне.
Таким образом, радиоизотопный возраст базальтов «Чанъэ-6» представляет собой важный метод калибровки для уточнения хронологии, основанной на подсчете количества лунных кратеров, и повышения ее точности.
