2431
Вчені з University College London (UCL) і Пекінського університету спільно з китайськими колегами дійшли висновку, що внутрішня частина дальньої сторони Місяця може бути холоднішою, ніж ближня. Про це йдеться в дослідженні, опублікованому в журналі Nature Geoscience.
Робота ґрунтується на аналізі зразків місячного ґрунту, доставлених китайським апаратом Chang’e-6 у 2024 році. Апарат зібрав близько 300 грамів породи з величезного кратера на дальньому боці Місяця — це перші зразки, отримані з цього регіону. Вчені підтвердили, що вік породи становить близько 2,8 мільярда років, і встановили, що вона сформувалася з магми на глибині за температури приблизно 1 100 °C — приблизно на 100 °C нижчої, ніж аналогічні зразки з ближнього боку Місяця.
Професор Ян Лі з UCL і Пекінського університету зазначив, що відмінності між ближнім і дальнім боками Місяця давно відомі, але їхня природа залишається загадкою.
«Ми називаємо його дволиким Місяцем. Вважається, що температура мантії на дальньому боці нижча, але вперше ми отримали докази на реальних зразках», — пояснив учений.
Аспірант Пекінського університету Сюелінь Чжу додав, що відмінності між сторонами йдуть набагато глибше, ніж їхня поверхня. Дальній бік Місяця має товстішу кору, більше гірських районів і кратерів і виглядає менш вулканічно активним, ніж ближній.
Чому дальній бік холодніший
Автори статті припускають, що мантія дальнього боку виявилася біднішою на елементи, які виділяють тепло під час радіоактивного розпаду: уран, торій і калій. Це могло статися після гігантського удару астероїда або планетезималі, який «перемішав» внутрішню частину Місяця і змістив багаті на тепловиробні елементи матеріали до ближнього боку.
Існують й інші гіпотези. Наприклад, що в ранній історії Місяць міг зіткнутися з «другим маленьким Місяцем», і нинішні зразки двох сторін походять від двох різних за температурою тіл. Також обговорюється версія, що ближній бік нагрівається сильніше через тяжіння Землі.
Як проводилося дослідження
Зразки місячного ґрунту, що переважно складаються із зерен базальту, були вивчені за допомогою електронного зонда для визначення складу. Вчені виміряли ізотопи свинцю, щоб датувати породу, використовуючи метод розпаду урану.
Потім дослідники застосували кілька підходів для оцінки температури, за якої утворилася порода.
- Спочатку вони проаналізували склад мінералів і порівняли його з комп’ютерними моделями, з’ясувавши, що температура кристалізації була приблизно на 100 °C нижчою, ніж у зразків із ближнього боку.
- Далі вони оцінили температуру «батьківської породи» до її плавлення в магму, порівнявши дані з результатами місій «Аполлон». Різниця знову склала близько 100 °C.
- Додатково вчені разом із колегами з Шаньдунського університету використовували супутникові дані району посадки Chang’e-6, зіставивши їх з аналогічними даними з ближнього боку, і отримали різницю приблизно 70 °C.
На Місяці елементи, що виробляють тепло, часто співіснують із фосфором і рідкоземельними елементами в породах, багатих на KREEP (від potassium — калій, REE — рідкоземельні елементи, P — фосфор). За теорією, ці речовини повинні були рівномірно розподілитися при утворенні Місяця. Але зараз вони зосереджені в мантії ближнього боку, що пояснює його вищу вулканічну активність.
Хоча дослідження не дає остаточних даних про поточну температуру мантії Місяця, воно підтверджує: температурний дисбаланс між сторонами може зберігатися мільярди років, оскільки Місяць остигає вкрай повільно. Команда вчених уже працює над наступними аналізами, щоб отримати точну відповідь.
