Члены команды Миниатюрного Радиочастотного прибора (Mini-RF) на космическом корабле НАСА Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) нашли новые доказательства того, что недра Луны могут быть более богаты металлами, такими как железо и титан, чем считалось ранее, - пишет eurekalert.org со ссылкой на «Earth and Planetary Science Letters».
Это открытие могло бы помочь установить более четкую связь между Землей и Луной.
«Миссия LRO и ее радарный прибор продолжают удивлять нас новыми взглядами на происхождение и сложность нашего ближайшего соседа», - сказал Уэс Паттерсон - главный исследователь Mini-RF из Лаборатории прикладной физики Джонса Хопкинса в Лореле (штат Мэриленд) и соавтор исследования.
Значимые свидетельства указывают на то, что Луна является продуктом столкновения протопланеты размером с Марс и молодой Земли, образовавшегося в результате гравитационного коллапса оставшегося облака мусора. Следовательно, общий химический состав Луны должен быть очень похож на состав Земли.
На высокогорьях Луны породы содержат меньшее количество металлосодержащих минералов относительно Земли. Это открытие можно объяснить тем, что до столкновения Земля уже полностью сформировала и дифференцировала ядро, мантию и кору, оставив Луне мало металла. Но если мы посмотрим на большие темные равнины Луны, мы увидим гораздо больше металла, чем у многих гористых поверхностей на Земле.
Это несоответствие озадачило ученых, что привело к многочисленным вопросам и гипотезам относительно того, насколько влиятельная протопланета могла способствовать различиям. Команда нашла любопытную схему, которая может привести к ответу.
Используя Mini-RF, исследователи пытались измерить электрические свойства в лунном грунте, сложенном на полах кратеров в северном полушарии Луны. Это электрическое свойство известно как диэлектрическая проницаемость - число, которое сравнивает относительные способности материала и космического вакуума для передачи электрических полей и может помочь определить местонахождение льда, скрывающегося в тени кратера. Команда, однако, заметила, что это свойство увеличивается с увеличением размера кратера.
Для кратеров шириной приблизительно от 1 до 3 миль (2–5 км) диэлектрическая проницаемость материала неуклонно возрастала с увеличением кратеров, но для кратеров шириной от 3 до 12 миль (5–20 км) свойство оставалось постоянным.
«Это были удивительные отношения, которых мы не могли предположить», - сказал Эссам Хегги - соавтор эксперимента по мини-радиочастотам в Университете Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе и ведущий автор опубликованной статьи.
Открытие этой модели дало новые возможности. Поскольку метеориты, которые образуют более крупные кратеры, также глубже проникают в недра Луны, ученые пришли к выводу, что увеличение диэлектрической проницаемости пыли в более крупных кратерах может быть результатом того, что метеоры выкапывают оксиды железа и титана, лежащие под поверхностью. Диэлектрические свойства напрямую связаны с концентрацией этих металлических минералов.
Если бы их гипотеза была верна, это означало бы, что только первые несколько сотен метров поверхности Луны скудны в содержании оксидов железа и титана, но в глубине может обнаружиться неожиданное золотое дно.
Сравнивая радиолокационные снимки кратеров с мини-радиочастотных карт с картами оксида металла с широкоугольной камеры LRO, японской миссии Kaguya и космического корабля НАСА Lunar Prospector, команда нашла именно то, о существовании чего подозревала. Более крупные кратеры с их увеличенным диэлектрическим материалом также были более богаты металлами, что свидетельствует о том, что было извлечено больше железа и оксидов титана с глубины от 0,3 до 1 мили (от 0,5 до 2 километров), чем с верхних 0,1 до 0,3 мили (0,2 до 0,5 км) лунного недра.
«Этот захватывающий результат от Mini-RF показывает, что даже после 11 лет работы на Луне мы все еще делаем новые открытия о древней истории нашего ближайшего соседа, - сказал Ноа Петро, ученый проекта LRO в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте (штат Мэриленд). - Данные MINI-RF невероятно ценны для того, чтобы рассказать нам о свойствах поверхности Луны, и мы используем эти данные, чтобы сделать вывод о том, что происходило более 4,5 миллиардов лет назад!»
Команда подчеркивает, что новое исследование не может напрямую ответить на нерешенные вопросы о формировании Луны, но оно действительно уменьшает неопределенность в распределении оксидов железа и титана в лунном грунте и предоставляет критически важные доказательства, необходимые для лучшего понимания формирования Луны.
Теперь исследователи начинают изучать дно кратера в южном
полушарии Луны, чтобы увидеть, существуют ли там те же
тенденции.
[Фото: eurekalert.org]
