Образцы из китайской лунной миссии опровергают теории о лунном вулканизме

Анализ лунных образцов, возвращенных китайской лунной миссией "Чанъэ-5", дал новый возможный ответ на вопрос о вулканизме на поздних этапах истории Луны.

Лунные образцы, возвращенные миссиями "Аполлон" и "Луна", все старше примерно 3 миллиардов лет, но образцы, возвращенные "Чанъэ-5" в конце 2020 года, подтвердили результаты анализа дистанционного зондирования, согласно которым возраст пород в этом районе был относительно молодым - всего 2 миллиарда лет.

Ранее ученые предполагали, что либо относительно высокое содержание воды, либо наличие радиоактивных тепловыделяющих элементов в лунных недрах могло привести к вулканизму на поздней стадии жизни Луны в некоторых районах, но новые данные "Чанъэ-5", опубликованные в журнале Nature, похоже, исключили эти гипотезы.

Исследователи под руководством Чэнь И из Института геологии и геофизики Китайской академии наук (IGGCAS) обнаружили, что более низкая температура плавления части лунной мантии может быть связана с наличием легкоплавких компонентов, что привело к молодому лунному вулканизму.

"Недавнее плавление лунной мантии может быть достигнуто либо повышением температуры, либо понижением температуры плавления. Чтобы лучше понять эту проблему, мы должны оценить температуру и давление, при которых возник молодой вулканизм", - говорится в заявлении Чена.

Исследователи провели серию симуляций фракционной кристаллизации и плавления лунной мантии, чтобы сравнить 27 образцов базальтовых обломков Чанъэ-5 с базальтами Аполлона. Они обнаружили, что в молодой магме, собранной "Чанъэ-5", содержание оксида кальция и диоксида титана выше, чем в более старых магмах "Аполлона". Это богатые кальцием и титаном кумуляты поздних стадий лунного океана магмы легче плавятся, чем ранние кумуляты.

"Это потрясающий результат, свидетельствующий о значительном вкладе кумулятов поздней стадии лунного магматического океана в формирование вулкана Чанъэ-5", - сказал доктор Су Бинь, первый автор исследования.

Исследование представляет доказательства первого жизнеспособного механизма, объясняющего молодой вулканизм на Луне, который совместим с недавно возвращенными образцами Чанъэ-5 и может помочь в понимании тепловой и магматической эволюции Луны".

Исследование было опубликовано в журнале Science Advances в пятницу (21 октября).