Планетологи объяснили необычный состав образцов лунной лавы с «Аполлонов»
Космические корабли серии «Аполлон» доставили на Землю образцы лунного грунта еще в 1969-1972 годах, но только сейчас планетологам удалось выяснить, с чем связан необычный состав одного из фрагментов — застывшей базальтовой лавы, которая содержала в себе большое количество соединений титана. Выяснилось, что она могла возникнуть в результате длительных химических взаимодействий между лунной мантией и кристаллами ильменита и других горных пород. Таким образом, ученым удалось разгадать тайну, которая долгое время ускользала от них.
По словам авторов исследования, фрагменты застывшей лавы — это одни из самых необычных лунных пород, доставленных «Аполлонами» на Землю. Дело в том, что часть из этих образцов состояла из нетипично большого количества соединений титана — до недавнего времени считалось, что они вообще не должны были встречаться на поверхности Луны. Однако затем астрономы выяснили, что залежи подобных магматических пород можно найти не только в местах посадки космических кораблей, но и во многих других регионах естественного спутника Земли.
Это поставило перед научным сообществом вопрос о том, как богатая титаном лава все же могла оказаться на лунной поверхности. Попытки геологов найти объяснение ее необычному составу и структуре не увенчались успехом. Однако недавно международной команде планетологов из Бристольского университета в Великобритании и Университета Мюнстера в Германии удалось получить ответ на этот вопрос.
«До настоящего времени мы не могли объяснить ни присутствие этого уникального типа магмы на Луне, ни понять, как вообще она могла достичь ее поверхности, где с ней столкнулись астронавты из миссий программы "Аполлон". Мы рады тому, что нам удалось разрешить эту дилемму», — подчеркнул профессор Бристольского университета Тим Эллиотт, слова которого приводит пресс-служба вуза.
Исследователи подробнейшим образом изучили химический состав образцов лунного грунта и провели серию опытов с их аналогами в лаборатории. Так, в частности, команда ученых смогла имитировать базальты в ходе высокотемпературных экспериментов. Обнаружилось, что богатые титаном пробы лавы стали результатом очень долгих химических взаимодействий между твердой лунной мантией и растущими кристаллами ильменита — горной породы, состоящей главным образом из окисей титана и железа.
Это привело к существенным изменениям в долях железа, магния, кальция, титана и некоторых других элементов. Более того, переменился не только состав лунной лавы, но и ее плотность: в результате этого она как бы «всплыла» к поверхности спутника и сформировала отложения, которые были найдены через 3,5 миллиарда лет американскими астронавтами. «До сих пор модели не могли воссоздать состав магмы, соответствующий основным химическим и физическим характеристикам базальтов с высоким содержанием титана. Особенно трудно оказалось объяснить их низкую плотность, которая позволила им извергнуться около трех с половиной миллиардов лет назад», — добавил соавтор исследования и научный сотрудник Института минералогии Мюнстерского университета доктор Мартин Клавер.
В рамках американской лунной программы «Аполлон», которая была запущена в 1961 году, на поверхности спутника Земли побывали 12 астронавтов. В период с 1969-го по 1972 год им удалось собрать и доставить на Землю более 382 килограммов лунной материи, в том числе несколько уникальных для небесного тела типов горных пород. В ходе одного из недавних анализов было впервые выявлено присутствие в реголите водорода. Судя по всему, этот элемент возник в результате непрекращающихся потоков солнечного ветра и ударов комет о естественный спутник Земли.
