Естественный спутник Земли возник примерно 4,5 миллиарда лет назад в результате космической катастрофы. Напомним, что планета, сопоставимая по размеру с Марсом, врезалась в Землю, в результате чего в космос был выброшен расплавленный материал. Довольно быстро он сгруппировался, в результате чего возникла Луна. Постепенно она охлаждалась, становилась твердой, и в конечном итоге стала такой, какой мы ее знаем. Однако, согласно недавнему исследованию, эволюция спутника на самом деле была более сложной, например, сотрудники Университета Аризоны охарактеризовали ее вообще как “приключенческий роман”.

В какой-то момент времени внешний слой Луны погрузился в ее недра, а внутренний — поднялся наружу

Как сформировалась Луна

Существует множество различных версий того, как мог сформироваться спутник от момента космической катастрофы до появления системы Земля-Луна. Не так давно мы рассказывали, что на формирование Луны потребовалось всего несколько часов. Однако после этого еще происходило ряд других событий, которые до конца пока неизвестны. Тем не менее за последние десятилетия удалось получить некоторую информацию об истории спутника.

Например, совсем недавно ученые узнали, что Луна оказалась старше, чем предполагалось ранее. Теперь же, изучая образцы горных пород, собранные во время миссии “Аполлон”, исследователи обнаружили, что в какой-то момент времени Луна “вывернулась наизнанку”.

Луна сформировалась в течение нескольких часов

Надо сказать, что ученые об этом догадывались давно, однако было мало вещественных доказательств, которые могли бы подтвердить это событие и пролить на него свет.

Почему Луна вывернулась наизнанку

Исследования лунных базальтовых лавовых пород показали, что в них содержится большое количество титана. Кроме того, спутниковые наблюдения показали, что богатые титаном вулканические породы в основном сконцентрированы на ближней стороне Луны. В результате перед учеными возник вопрос — как эти породы попали на ближнюю сторону Луны, и почему они не встречаются в других частях спутника?

Сотрудники Университета Аризоны предполагают, что ответ кроится в истории формирования Луны. Изначально она была полностью покрыта горячим океаном магмы. Со временем поверхность застыла, то есть образовалась твердая кора и мантия. При этом возникли плотные материалы, такие как ильменит — минерал, богатый железом и титаном. Но при этом внутренняя часть спутника оставалась все еще жидкой и более легкой. Так как тяжелые минералы были плотнее мантии под ней, они создали гравитационную нестабильность и постепенно погрузились глубже в недра спутника. При этом внутренняя, жидкая часть спутника оказалась на поверхности.

Твердый и плотный материал на поверхности Луны погрузился под более легкую мантию. Источник фото: www.livescience.com

Если все эти процессы действительно происходили, возникает вопрос — утонул ли плотный материал сразу, то есть одной “каплей”, или погружался постепенно отдельными частями? И если плотные слои погрузились в недра Луны, почему какая-то их часть поднялась и перенесла титан на ближнюю сторону Луны?

Откуда взялся титан на поверхности Луны

Сотрудниками Пекинского университета были разработаны модели, которые отвечают на поставленные вопросы. Они предполагают, что Луна подверглась мощному удару, в результате чего произошло смещение плотного слоя, богатого титаном. Когда этот слой оказался на ближней стороне спутника, он образовал пластинчатые отложения и каскадом погрузился на глубину. В результате под корой сформировались богатые титаном плиты.

Чтобы подтвердить эту теорию, команда изучила данные о лунных гравитационных аномалиях, обнаруженных НАСА при помощи спутников-близнецов GRAIL. Фактически, информация о гравитационном поле Луны позволила ученым “заглянуть” под поверхность спутника. Как оказалось, данные со спутников GRAIL в полной мере подтверждают озвученную модель.

Данные, полученные космическими кораблями-близнецами GRAIL подтвердили предположение ученых о формировании Луны. Источник фото: www.livescience.com

Также ученые смогли выяснить когда Луна вывернулась наизнанку. Исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, показало что богатый ильменитом слой затонул до возникновения древних лунных ударных бассейнов. Это значит, что погружение плотных слоев произошло не позже чем 4,22 миллиарда лет назад. Вполне возможно, что именно это событие спровоцировало вулканизм, который происходил длительное время.

Таким образом, ранняя история Луны скрыта под ее поверхностью. Вполне возможно, что в будущем ее удастся раскрыть полностью. Но это произойдет после того, как люди смогут не просто вернуться на поверхность спутника, но и задержаться на нем.