Материалы портала «Научная Россия»

Вездеход открыл на Луне необычный состав древней лавы

Вездеход открыл на Луне необычный состав древней лавы
Согласно данным китайского лунохода, исследующего поверхность нашего спутника, участок Моря Дождей наполнен базальтами странного состава.

Международный коллектив ученых из Китая при участии коллег из США обнаружил при изучении данных миссии «Чанъэ-3» (Chang'e-3) на Луне базальты необычного состава, что дополняет картину геологического прошлого нашего спутника, которая в деталях пока не известна. Результаты этой работы опубликованы в журнале Nature Communications, пишет Phys.org.

Межпланетная станция «Чанъэ-3», запущенная КНР в 2013 году на Луну, работает в северной части Моря Дождей, одного из примечательных лавовых мест, заметных с Земли. Станция доставила на спутник вездеход Юуту (Yutu), чтобы анализировать образцы реголита — лунного грунта.

Последний раз образцы с Луны привозили беспилотные аппараты американской миссии Apollo (1969-1972 годы) и советского проекта «Луна» (1970-1976 года). Они добыли базальты возрастом 3-4 млрд лет, образовавшиеся в период максимального вулканизма. После этого долгие годы Луну исследовали только с орбитальных аппаратов, а реголит удаленно интерпретировать очень сложно, потому что он представляет собой смесь разных материалов.

Участок Моря Дождей, где прилунился китайский аппарат, содержит более молодые вулканические породы, возрастом около 3 млрд лет и немного моложе. В месте посадки найдены более тонкие слои реголита, не смешанные с обломками из других мест. По составу реголит там близко похож на нижележащие коренные породы. Это место удобно для исследования и сравнения с результатами анализа, полученными с орбитальных аппаратов.

Выяснилось, что базальты, анализированные Юуту, не похожи на те, что добыты предыдущими миссиями. Те базальты содержат либо много, либо совсем мало титана, образцы с «умеренным» содержанием этого элемента отсутствуют. По словам Цзунчэн Лин (Zongcheng Ling), доцента Школы космических наук и физики в Шаньдунском университете в Вэйхае и первого автора статьи, на которого ссылается Phys.org, измерения базальтов, сделанные рентгеновским спектрометром на альфа-частицах и субинфракрасным гиперспектральным аппаратом на борту вездехода Юуту, показали, что они обогащены титаном средне, а железом сильно.

Титан помогает при картировании и изучении вулканизма на Луне, потому что его концентрация в породах сильно колеблется: диоксид титана может составлять от менее чем 1% веса до более чем 15%. Такая изменчивость отражает значительные различия в самом мантийном источнике во время его остывания.

Минералы кристаллизуются из базальтовой магмы в определенном порядке. Сначала кристаллизуется оливин и пироксен, богатые магнием и железом минералы, и поскольку они плотнее магмы, то опускаются вниз. Затем кристаллизуются плагиоклазы, они менее плотные и плавают на поверхности расплава. В результате таких процессов кристаллизации при остывании магматического расплава образовалась лунная мантия и коры.

Титан входит в состав ильменита (FeTiO3), который кристаллизуется на поздней стадии остывания расплава, когда его осталось уже около 5%. Ильмениты тоже опускаются вниз, образуя богатые титаном области горных пород.

Исходя из этой схемы, ученые пытаются понять, как на поверхности Луны образовались горные породы с таким разбросом концентрации титана. Возможно, они испытывали сильные удары, которые влияли на процесс образования мантии космического тела.

Но это не единственная загадка, возникшая при изучении новых образцов базальтов. Удаленные сенсоры «Чанъэ-3» показали, что место посадки богато еще и оливином. Это странно, потому что оливин и богатый титаном ильменит кристаллизуются на разных стадиях. Эту загадку решил Юуту. Дело в том, что в оливине кремний спарен с магнием или железом, но соотношение этих элементов заметно отличается в разных формах минералов. Оливин, образованный на ранней стадии, будет богат магнием. Оливин же, изученный вездеходов, обогащен железом умеренно, а железом сильно. Осталось объяснить, как получились богатые оливином и ильменитом породы. Пока ученые склоняются к версии смешивания или гибридизации двух минералов.

chang'e-3 базальты вездеход луна

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий