Текст: Дмитрий Сафин
Двое учёных из Калифорнийского университета в Санта-Крусе (США) смоделировали столкновение молодой Луны с её гипотетическим крупным компаньоном.
Такое событие сильно повлияло бы на эволюцию нашего спутника и обязательно оставило бы свой след на его поверхности. Это и интересовало авторов, пытавшихся объяснить, почему полушария Луны так сильно отличаются друг от друга: как известно, её ближняя (видимая) сторона, где группируются базальтовые моря, представляется относительно ровной, а обратная — гористой и сильно кратерированной. Кроме того, на обратной стороне кора имеет значительно бóльшую толщину, но калия (К), редкоземельных элементов (rare-earth elements, REE) и фосфора (Р) — элементов из группы, обозначаемой как KREEP, — здесь меньше.
Особенности лунной геологии можно связать с действием внутренних факторов — скажем, приливным нагревом или асимметричной кристаллизацией существовавшего в древние времена океана магмы. Свою роль могло сыграть и какое-либо внешнее возмущение вроде того удара, следствием которого стало образование огромного бассейна Южный полюс — Эйткен.
Столкновение Луны с её компаньоном (иллюстрация Martin Jutzi, Erik Asphaug).
Американцы также рассмотрели вариант ударного воздействия, но в их модели столкновение приводит не к ожидаемому появлению глубокого кратера, а к формированию дополнительного твёрдого слоя с такими площадью и толщиной, которые позволяют воспроизвести общий рельеф местности на обратной стороне Луны. Весь секрет в том, что налетающий модельный объект имеет большой диаметр, превышающий 1 000 км, и само столкновение происходит на малой скорости в 2–3 км/с. «При таком выборе параметров доставленное на Луну вещество сразу заполняет новообразованный кратер и распределяется по её поверхности», — комментирует сотрудник Вашингтонского института Карнеги Джон Чемберс (John Chambers), не участвовавший в работе.
Возможность появления массивного компаньона Луны подтверждается расчётами столкновения Земли с протопланетой, по размерам схожей с Марсом (такой сценарий, напомним, предлагает наиболее популярная теория возникновения нашего спутника). «Партнёр» Луны мог достаточно долго — десятки миллионов лет — держаться в точках Лагранжа L4 или L5 на её орбите, позволяя большей части лунного океана магмы затвердеть. Вероятнее всего, последующее столкновение компаньонов было инициировано приливным взаимодействием, заставлявшим оба спутника отходить от Земли: удаляясь от планеты, они начинали чувствовать серьёзное гравитационное влияние Солнца, и точки Лагранжа больше не обеспечивали стабильность.
Поскольку слой магмы, богатый KREEP-элементами, должен был затвердевать последним, при ударе он вполне мог находиться в жидком состоянии и сдвинуться к ближней стороне Луны. Это предположение как нельзя лучше соответствует наблюдаемым характеристикам полушарий.
Имеющиеся экспериментальные данные не позволяют сделать выбор в пользу какой-то одной гипотезы о развитии Луны. Остаётся надеяться на то, что стартующие осенью 2011-го аппараты GRAIL выполнят всю программу измерений и сумеют собрать информацию о внутреннем строении спутника; помочь теоретикам могли бы и образцы пород, доставленные с обратной стороны Луны.
Полная версия отчёта опубликована в журнале Nature.
Подготовлено по материалам Калифорнийского университета в Санта-Крусе.
Источник: science.compulenta.ru.
