Лава на поверхности Луны остывала дольше, чем ожидали ученые

Исследование провела группа американских и британских исследователей под руководством Стивена Элардо из Флоридского университета. Оно опубликовано в журнале Science Advances. 

До сих пор считалось, что Луна остывала «сверху вниз»: магма у поверхности затвердевала первой, а более глубокие слои дольше сохраняли тепло. Теория основывалась на данных сейсмометров миссий «Аполлон», а также на анализе более древних лунных пород. Однако образцы базальтов (магматической породы, образовавшейся из остывшей лавы), доставленные китайской автоматической станцией «Чанъэ-5», рассказали совершенно другую историю.

Используя метод радиоактивного датирования, исследователи выяснили, что даже 2 млрд лет назад верхние слои лунной мантии могли оставаться на сотни градусов горячее, чем предполагалось ранее.

Чтобы оценить, когда эти образцы остыли и превратились в базальт, команда изучила их химический состав. Аналогичные тесты, проведенные с предыдущими образцами лунной мантии, выявили следы таких элементов, как калий, торий, уран и фосфор, которые в высоких концентрациях выделяют тепло. Ученые полагают, что в больших количествах эти элементы могут поддерживать магму в расплавленном состоянии вблизи поверхности Земли, замедляя процесс охлаждения с течением времени.

Полученные результаты противоречат предыдущим гипотезам о том, что температура поверхности в этот период была слишком низкой для поддержания жидкого состояния магмы. «Лунный магматизм, который является свидетельством вулканической активности на Луне, дает нам прямое представление о составе лунной мантии. Поскольку у нас нет никаких ее прямых образцов, получить данные о ней мы можем косвенно – из лавовых отложений», - поясняют авторы работы.

Это исследование – лишь один шаг к более глубокому пониманию эволюции Луны. Однако оно также может пролить свет и на загадки других небесных тел Солнечной системы, поскольку процессы охлаждения и затвердевания магмы играют ключевую роль в формировании всех каменистых планет.

Ранее анализ проб другой китайской станции – «Чанъэ-6», собранных на обратной стороне Луны, позволил получить новые данные об этом регионе. В частности, ученые установили, что не так давно в ядре естественного спутника Земли мог быть жидкий металл, вулканы на дальней стороне были действующими намного дольше, чем предполагалось, а вода и другие летучие вещества внутри Луны распределены крайне неравномерно.