2022-04-22 Безнос Юрий

Различия между видимой и обратной сторонами Луны связаны с крупным импактом в прошлом

Видимая с Земли сторона Луны и обратная сторона нашего спутника выглядят очень по-разному. Над причинами этого различия наука задумывалась уже очень давно. Новые исследования делают попытку разобраться в данном вопросе.
 


   Внешний вид лунной поверхности видимый с Земли сильно отличается от вида обратной стороны нашего спутника. На видимой стороне преобладают лунные моря - обширные равнины которые являются остатками потоков лавы. С обратный стороны поверхность очень сильно изрыта кратерами и обширные моря практически отсутствуют. Почему внешний вид сторон так сильно различается? Это загадка давно интересовала науку.
   Недавно у исследователей появилось объяснение данного факта. Связано оно с крупным ударным событием произошедшим порядка 4 миллиардов лет в районе южного полюса нашего спутника. На лунной карте данная область называется бассейном Южный полюс-Эйткен. Он назван по именам двух объектов на его противоположных сторонах: южного полюса Луны и кратера Эйткен.Область является древнейшей и крупнейшей ударной формацей на Луне. При размерах 2400?2050 км - это крупнейший из известных кратеров в Солнечной системе
Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances , показывает, что столкновение, сформировавшее бассейн Южный полюс-Эйткен (SPA), должно было создать широкий поток тепла распространявшийся через недра Луны. Этот поток должен был привести к переносу определенных материалов среди которых редкоземельные и радиоактивные элементы на ближнюю сторону Луны. Впоследствии концентрация этих элементов могла способствовать вулканизму, который создал вулканические равнины видимой стороны Луны.
   «Мы знаем, что большие удары, подобные тому, что образовал SPA, создают много тепла», — сказал Мэтт Джонс, доктор философии. кандидат Университета Брауна и ведущий автор исследования. «Вопрос в том, как это тепло влияет на внутреннюю динамику Луны. Что мы показываем, так это то, что при любых возможных условиях в то время, когда образовалась SPA, она в конечном итоге концентрирует эти выделяющие тепло элементы на ближней стороне. Мы ожидаем, что это способствовало плавлению мантии, которое привело к образованию потоков лавы, которые мы видим на поверхности».
Исследование проводилось в сотрудничестве между Джонсом и его консультантом Александром Эвансом, доцентом Брауновского университета, а также исследователями из Университета Пердью, Лаборатории изучения Луны и планет в Аризоне, Стэнфордского университета и Лаборатории реактивного движения НАСА. 

 Различия между видимой и скрытой сторонами Луны были впервые обнаружены в 1960-х годах советскими миссиями на Луне и американской программой «Аполлон». Хотя различия в вулканических отложениях очевидны, будущие миссии также выявят различия в геохимическом составе. На видимой стороне находится композиционная аномалия, известная как Procellarum KREEP terrane (PKT)  — где имеется повышенная концентрация калия (K), редкоземельных элементов (REE), фосфора (P), а также радиоактивных элементов, таких как торий. KREEP, по-видимому, сконцентрирован в Oceanus Procellarum и вокруг него, крупнейшей из вулканических равнин видимой стороны, но редко встречается в других местах Луны.    
   Некоторые ученые подозревали связь между PKT и потоками лавы, но оставался вопрос, почему этb элементы оказались сконцентрированы на видимой стороне. Это новое исследование дает объяснение, связаное с бассейном Южный полюс-Эйткен.
   Для исследования ученые провели компьютерное моделирование того, как тепло, выделяемое при ударе, изменяет характер конвекции внутри Луны и как это может перераспределить материал KREEP в лунной мантии. Считается, что KREEP представляет собой последнюю часть мантии, затвердевшую после образования Луны. Таким образом, он, вероятно, образовал самый внешний слой мантии, прямо под лунной корой. Модели недр Луны предполагают, что он должен был быть более или менее равномерно распределен под поверхностью. Но эта новая модель показывает, что равномерное распределение будет нарушено тепловым потоком от удара SPA. 
   Согласно модели, материал KREEP должен был скользить по волне тепла, исходящей из зоны воздействия СПА, как серфер. По мере того, как тепловой поток распространялся под корой Луны, этот материал в конечном итоге собрался на видимой  стороне Луны. Команда провела симуляции для различных сценариев удара, от прямого удара до скользящего удара. В то время как каждый производил разные тепловые характеристики и в разной степени мобилизовал KREEP, все они создавали концентрации KREEP на ближней стороне, что соответствовало аномалии ПКТ. 
   Исследователи говорят, что работа дает правдоподобное объяснение одной из самых интересных загадок Луны.
   «Как образовался PKT, возможно, самый важный открытый вопрос в лунной науке», — сказал Джонс. «И столкновение в районе Южного полюса - Эйткена — одно из самых значительных событий в лунной истории. Эта работа объединяет эти две вещи, и я думаю, что наши результаты действительно впечатляют».



PhysReal • Физическая реальность

Администрация не несет ответственности за достоверность информации, опубликованной в рекламных объявлениях. Материалы, опубликованные в блогах, отражают позиции их авторов, которые могут не совпадать с мнением редакции. Использование публикаций сайта разрешается при наличии прямой ссылки на PhysReal.
Контактный E-mail:

Telegram: https://t.me/physreal
ВКонтакте: https://vk.com/physreal
RSS (XML): Новости физики

Copyright © 2022 Development by Programilla.com