Самый большой кратер Луны содержит подсказки о ранней лунной мантии

Теперь ученые объединили модели, данные дистанционного зондирования и выводы из лунных образцов, чтобы уточнить график развития Луны, уделяя особое внимание бассейну Южного полюса - Эйткен. Этот бассейн, самый старый, самый глубокий и самый большой на Луне, был сформирован в результате мощного удара примерно 4,3 миллиарда лет назад, и его форма и состав могут дать исследователям представление о том, какой была Луна в тот момент.

Моделирование показывает, что удар, образовавший Эйткен, был достаточно сильным, чтобы выбросить материалы из ранней мантии Луны. Смоделированный рисунок всплеска соответствует участкам лунной поверхности, богатых торием, и исследователи предполагают, что этот выброшенный материал представляет собой остатки ранней расплавленной мантии. По мере охлаждения океана ранней магмы Луны минералы и элементы кристаллизовались и либо поднимались, чтобы стать частью коры, либо опускались, чтобы стать частью нижней мантии. Позднее в этом процессе торий и другие плотные, несовместимые элементы остались в осадках, зажатых между корой и мантией.

Чтобы объяснить резкие различия между ближней и обратной сторонами Луны, более ранние теории предполагали, что ториевые остатки встречаются только на ближней стороне. Но новые результаты показывают, что эти вещества были выброшены ударом на обратную сторону Луны. Это наблюдение подразумевает, что во время столкновения богатый торием материал должен был распределиться по всей Луне, а не мигрировать на ближнюю сторону или опуститься к ядру, что, как ожидается, произошло в конце процесса кристаллизации мантии из-за его высокой плотности.

В отличие от выброшенных материалов, порода, расплавленная в результате появления Эйткена, не содержит большого количества тория. Поскольку удар может расплавить материалы с глубин, превышающих те, на которых происходит выброс материала, нехватка тория в расплаве указывает на то, что ранняя мантия имела отдельные слои: богатый торием слой прямо под корой и другой слой под ним.

Ученые определили потенциальные цели для будущих миссий по отбору проб с упором на выброшенный материал, что могло бы дать более четкую картину ранней мантии Луны. По их словам, дальнейшая работа также должна быть сосредоточена на точном определении возраста Эйткена, потому что обширный древний бассейн является ключом к пониманию хронологии лунной истории.