Выяснилось, что омолодило поверхность Луны миллиарды лет назад.
Луна весьма неохотно раскрывает свой возраст. Оценки ученых сильно различаются — от 4,35 до 4,51 миллиарда лет назад. Анализ почти всех образцов лунных пород дает меньшую цифру, и в то же время найдены более древние кристаллы циркона. Новое исследование, опубликованное в Nature, разрешает эти противоречия.
История Луны начинается с масштабного катаклизма. На заре существования Солнечной системы астероид размером с Марс врезался в еще молодую Землю. Столкновение выделило столько тепла, что наша планета полностью расплавилась и выбросила в космос огромное количество материала. Постепенно из него образовалась Луна, покрытая сплошным океаном горячей жидкой породы. В дальнейшем она остыла и с тех пор удаляется от нас.
«Нас особенно интересует фаза, когда расстояние между Землей и Луной составляло около одной трети сегодняшнего расстояния», — отмечает профессор Фрэнсис Ниммо из Калифорнийского университета в Санта-Крузе.
В то время орбита Луны была более вытянутой, то есть ее скорость и расстояние до Земли постоянно менялись. Приливные воздействия разогревали внутренности нашей соседки — так, как это сегодня делает Юпитер с Ио (отчего он и стал самым вулканически активным спутником).
По расчетам ученых, нагрев Луны изнутри был достаточным, чтобы расплавить и вспенить всю мантию, в результате чего на протяжении миллионов лет на ней бушевали вулканы.
Возраст породы датируют по изотопному составу. Пока она горячая — происходит обмен вещества с окружающей средой, а после застывания на соотношение радиоактивных изотопов влияет только их распад — геологические часы начинают тикать.
«Сильный вулканизм, вероятно, сбросил геологические часы Луны. Образцы лунных пород, таким образом, показывают не свой первоначальный возраст, а только когда они в последний раз были сильно нагреты. Они рассказывают нам всю бурную историю Луны — о ее формировании и ее последующем вулканизме. До сих пор мы просто не читали эти подсказки правильно», — объясняет директор Института исследования Солнечной системы имени Макса Планка Торстен Кляйне.
Согласно выводам ученых, возраст самой Луны составляет от 4,43 до 4,51 миллиарда лет. Бурный вулканизм сформировал ее кору около 4,35 миллиарда лет назад.
Новые результаты также разрешают многие другие противоречия, которые ранее озадачивали научный мир. Например, сравнительно небольшое количество кратеров на Луне говорит не в пользу ее древности. «Лава из недр Луны могла заполнить ранние ударные бассейны и, таким образом, сделать их неузнаваемыми», — пояснил профессор Алессандро Морбиделли из Коллеж де Франс.