Астрономия

Один из крупнейших ударных кратеров на видимой стороне Луны — Море Ясности (Mare Serenitatis) — образовался на 300 миллионов лет раньше, чем считалось. К такому выводу ученые пришли, проанализировав камень, доставленный на Землю астронавтами «Аполлона-17» в 1972 году. Открытие может привести к пересмотру ранней истории Солнечной системы.

Согласно гипотезе Поздней тяжелой бомбардировки, кратеры на поверхности Луны и, предположительно, на Земле, Меркурии, Венере и Марсе сформировались в результате шквала метеоритных ударов 4,1–3,8 миллиарда лет назад. Это событие ученые традиционно связывали с образованием Моря Ясности на видимой стороне Луны около 3,9 миллиарда лет назад.

Теперь, проанализировав образец 76535 — камень, обнаруженный астронавтами в рамках миссии «Аполлон-17» (с седьмого по 19 декабря 1972 года) на краю Моря Ясности, — авторы научной работы, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters, пришли к выводу, что один из крупнейших лунных кратеров образовался примерно 4,25 миллиарда лет назад, то есть на 300 миллионов лет раньше, чем считалось.

Камень, весом всего 155 граммов представляет собой троктолит — редкую породу, состоящую в основном из плагиоклаза и оливина. Изотопный и минералогический анализы показали, что 76535 кристаллизовался глубоко в лунной коре, на глубине до 58 километров, при температурах порядка 850 градусов Цельсия и остывал в течение сотен миллионов лет. Признаков сильного ударного давления (кратковременного повышения давления, возникающего во фронте ударной волны) у образца при этом не выявили, что необычно для пород, поднятых с такой глубины.

Чтобы понять, каким образом столь «нетравмированный» камень оказался на поверхности Моря Ясности, исследовательская группа под руководством Эвана Бьоннеса (Evan Bjonnes) из Лунно-планетного института (США), применила компьютерное моделирование на базе кода iSALE, которое позволяет воспроизводить динамику образования ударных кратеров.

Результаты показали, что после удара огромного астероида глубинные слои могут «всплывать» к поверхности. В случае Моря Ясности объем поднятого материала составил около 140 000 кубических километров — примерно 2% от выброшенной породы. Именно в этой массе могли оказаться образцы, подобные 76535. Возраст камня составил 4,25 миллиарда лет, что существенно больше, чем у других пород, собранных в районе соседнего Моря Дождей (Mare Imbrium) и доставленных на Землю миссией «Аполлон-17».

Последствия открытия масштабны: если Море Ясности действительно сформировалось 4,25 миллиарда лет назад, то возраст самого крупного ударного кратера Луны — Бассейна Южный полюс — Эйткен — может оказаться еще старше, вплоть до 4,33 миллиарда лет. Связь между двумя бассейнами ученые объяснили не их расположением, а относительной хронологией ударов — крупнейшие бассейны формировались ранними ударами, а меньшие могли возникать позже. Открытие смещает всю лунную хронологию, заставляя ученых пересмотреть раннюю историю и эволюцию не только Земли и ее спутника, но и других каменистых планет Солнечной системы.