Планетологи из Университета Аризоны использовали данные наблюдений и компьютерные модели, чтобы восстановить прошлое Луны. Исследование описывает хаотичной характер ранней эволюции спутника и объясняет почему он «буквально вывернулся наизнанку».
Одна из наиболее обоснованных гипотез предполагает, что примерно 4,5 млрд лет назад планета размером с Марс врезалась в прото-Землю. В результате столкновения часть расплавленной породы выбросило в космос, где она вращалась на орбите постепенно концентрируясь и остывая, пока не сформировала Луну.
Исследование спутника, например, анализ образцов, собранных миссиями программы «Апполон», показало высокую концентрацию титана в поверхностных материалах. Поскольку этот металл плотнее мантии под ней, было бы логичным ожидать, что титан погрузится в недра Луны, а не останется на ее поверхности. При этом спутник крайне ассиметричен: например, кора обратной стороны толще и отличается по составу от видимой.
Ассиметрия лунной поверхности: видимый снимок видимой стороны спутника (слева), потоки лавы, богатой титаном (в центре), и гравитационные аномалии (справа). Изображение: Adrien Broquet/University of Arizona
Моделирование показало, что Луну на ранних этапах, вероятно, покрывал океан магмы. Когда расплавленная порода остыла, она сформировала мантию и внешнюю кору спутника. Однако под поверхностью молодая Луна была невероятно нестабильной. Компьютерные модели показывают, что магма под корой, вероятно, кристаллизовалась в плотные минералы, включая ильменит, который содержит титан и железо.
Схематическая иллюстрация с картой гравитационного градиента на видимой стороне Луны и поперечным сечением, показывающим два ильменитсодержащих потока. Изображение: Adrien Broquet/University of Arizona
Исследователи смоделировали, как эти ильмениты мигрировали на видимую сторону Луны и медленно опускались в недра около 4,2 млрд лет назад, чтобы позже вернуться на поверхность с извержениями вулканов. Планетологи отмечают, что результаты моделирования очень точно соответствуют наблюдениям, в том числе гравитационным аномалиям и нестабильностям, выявленным космическими аппаратами на орбите и поверхности Луны.
