В исследовании, опубликованном в Nature Geoscience, исследователи использовали моделирование, чтобы оценить структуру поверхности естественного спутника Земли. Работа показала, что в начале периода бомбардировки Луна была очень пористой. Такая поверхность сформировалась под воздействием нескольких ранних массивных ударов, которые разрушили молодую кору спутника.
В своей работе ученые попытались смоделировать, как менялась пористость Луны, когда она подвергалась сначала большим, а затем меньшим ударам. Они включили в свое моделирование возраст, размер и расположение 77 крупнейших кратеров на поверхности спутника. Кроме того, для моделирования использовались оценки текущей пористости этих ударных следов. Моделирование включает все известные бассейны и охватывает возраст от 4,3 до 3,8 млрд лет.
Карта освещения южного полюса Луны, составленная на основе снимков миссии LRO. Изображение: NASA/GSFC/Arizona State University
Исследователи полагают, что более старые кратеры, образовавшиеся на ранних стадиях, изначально были очень пористыми, но со временем подвергались дальнейшим ударам, которые уплотняли и уменьшали их первоначальную структуру. Напротив, более молодые кратеры, хотя и образовались позже, подверглись меньшему количеству последующих ударов. А значит их структура более репрезентативно отражает начальные условия на Луне.
Симуляции показали четкую тенденцию: в начале тяжелой бомбардировки Луны, около 4,3 млрд лет назад, кора была высокопористой — около 20% (для сравнения, пористость пемзы составляет от 60 до 80%). Ближе к 3,8 млрд лет назад она стала менее пористой и остается на сегодняшнем уровне пористости около 10%.
Это изменение пористости, вероятно, является результатом действия более мелких ударников, уплотняющих трещиноватую корку, считают исследователи. На основе этих данных ученые подсчитали, что Луна испытала примерно в два раза больше небольших ударов, чем можно увидеть на ее поверхности сегодня. Предыдущие исследования предполагали, что их было в 10 раз больше, чем осталось на поверхности.
Это устанавливает верхний предел частоты столкновений в Солнечной системе. Теперь у нас также есть новое понимание того, как воздействия влияют на пористость земных тел.
Джейсон Содерблом, научный сотрудник Департамента Земли Массачусетского технологического института, соавтор исследования
