Вчені нарешті вирішили загадку заворотного боку Місяця

Одна з фундаментальних загадок місячної еволюції – це походження помітної асиметрії між дальньою та ближньою до Землі півкулями Місяця . Справа в тому, що на одному боці значно більше кратерів, ніж на іншому. Наразі цьому знайдено пояснення.

За даними Міжнародного астрономічного союзу, всього на Місяці понад 9000 видимих ​​кратерів, нерівномірно розподілених на його поверхні. Вони є наслідком ударів комет, астероїдів та метеоритів. На зворотному боці супутника Землі, яку нам не видно, число кратерів значно вище, ніж на видимій людям стороні.

Така різниця пояснюється тим, що поверхня на видимому боці покрита так званими місячними морями – ділянками базальтової лави. Це темні плями, які ми бачимо, наприклад, під час повного місяця. Лава, мабуть, і покрила кратери, спливаючи переважно на ближньому боці Місяця. З іншого боку майже немає лавових полів, тому й кратери добре видно.

Зазвичай передбачається, що асиметрія складу Місяця виникла внаслідок перерозподілу глобального шару підкорових кумулятів пізньої стадії, що відбувся ~4,4 млрд. років тому, що пов’язано із закінченням кристалізації місячного магматичного океану. У свою чергу, причиною перерозподілу з високою ймовірністю послужило якесь потужне зіткнення. Через це і сформувався найбільший кратер – басейн Південний полюс – Ейткен. Його максимальна ширина – 2574 км, а глибина – 8,2 км, і це другий за величиною ударний кратер у Сонячній системі . Проте досі неможливо було пояснити, чому лавові поля присутні лише на ближньому боці Місяця, тобто каталізатор такого перерозподілу залишався загадкою.

Нове дослідження в Science Advances показало, що зіткнення створило унікальне явище всередині мантії Місяця, у шарі магми під корою, яке торкнулося лише його ближнього боку.

Потужні удари, подібні до того, через який сформувався басейн Південний полюс — Ейткен, створюють величезну кількість тепла. І питання полягало в тому, як це тепло впливає на внутрішню динаміку Місяця.

Вчені також знали, що лавові поля на ближньому боці виникли через процеси в мантії Місяця. Місячні зразки, доставлені місіями «Аполлон», містили радіоактивні елементи, що виділяють тепло, такі як калій, фосфор і торій, які, як передбачається, удосталь містяться в місячній мантії.

У новому дослідженні комп’ютерне моделювання показало, що удар по басейну Південний полюс Ейткен мав створити тепловий шлейф у мантії, який підштовхнув радіоактивні елементи до кори.

На початку моделювання вчені визначили нагрівання, спричинене ударом, використовуючи аналітичну модель, яка масштабується з енергією удару. Враховувалося, що вплив удару створює теплову аномалію мантії, яка контролює еволюцію надр Місяця протягом сотень мільйонів років.

Дослідники повторили моделювання для низки можливих сценаріїв удару, включаючи прямі та ковзні, і виявили, що незалежно від того, як саме пройшов астероїд, удари по мантії вплинули б лише на ближній бік Місяця.

Іншими словами, коли астероїд зіткнувся з Місяцем, лава з мантії вилилася на її ближній бік, поховавши під собою багато її старих ударних кратерів. Таким чином, можна сказати, що одна з найважливіших загадок у вивченні Місяця вирішилася.