Решена 55-летняя загадка обратной стороны Луны

«Человек на Луне» появился как результат метеоритной бомбардировки поверхности Луны, обращенной к Земле, создавшей большие плоские "моря" базальта, которые мы видим как темные области. Но «лица» не существует на обратной стороне Луны, и теперь, астрофизики из Пенсильванского государственного университета (Penn State) считают, что знают почему.

Эта тайна называется проблемой нагорий обратной стороны Луны и восходит к 1959 г., когда советский космический корабль «Луна 3» передал первые изображения «темной» стороны Луны на Землю. Она называлась темной не потому, что солнечный свет не достигает ее, а потому, что о ней ничего не было известно. Исследователи сразу заметили, что на этой части Луны, которая всегда обращена в сторону от Земли, меньше «морей».

Доцент Джейсон Райт (Jason Wright), проф. Стайн Сигурдссон (Steinn Sigurdsson) и аспирантка Арпита Рой (Arpita Roy), поняли, что отсутствие морей связано с разницей в толщине коры на стороне Луны, которую мы видим, и на скрытой стороне, что является следствием того, как луна формировалась.

Общее мнение о происхождении Луны состоит в том, что она, вероятно, сформировалась вскоре после Земли и явилась результатом касательного столкновения с небесным телом размером с Марс. Эта Гипотеза гигантского столкновения предполагает, что внешние слои Земли и объекта были отброшены в космос и, в конце концов, образовали Луну.

«Короткое время после гигантского столкновения, Земля и Луна были очень горячими», - сказал проф. Сигурдссон.

Земля и объект столкновения не просто расплавились; их части испарились, создавав диск из камней, магмы и паров вокруг Земли. В процессе формирования Луна и Земля оказывали большое влияние друг на друга.

Геометрия была похожа на скалистые экзопланеты, недавно обнаруженные очень близко к своим звездам, сказал доц. Райт. Луна была от 10 до 20 раз ближе к Земле, чем сейчас, и исследователи обнаружили, что приливы быстро затормозили ее вращение вокруг оси и его период со временем стал равным периоду обращения Луны вокруг Земли. С тех пор Луна всегда обращена к Земле одной стороной. Приливное торможение является результатом притяжения обоих небесных тел.

Луна, будучи намного меньше Земли, охлаждалась быстрее. Поскольку вращение Луны было заблокировано приливным трением с самого начала, еще горячая Земля - более 2500 градусов по Цельсию - облучала ближнюю сторону Луны. Дальняя от кипящей Земли сторона медленно охлаждалась, в то время как ближняя к Земле сторона оставалась расплавленной, создавая градиента температуры между двумя половинами.

Этот градиент имел важное значение для образования коры на Луне. Кора Луны имеет высокие концентрации алюминия и кальция, элементов, которые очень трудно испаряются.

«Когда пары камней начинают охлаждаться, самые первые элементы, которые оседают – это алюминий и кальций» - сказал проф. Сигурдссон.

Алюминий и кальций преимущественно конденсировались в атмосфере холодной стороны Луны, так как ближняя сторона была все еще слишком горячая. От тысяч до миллионов лет спустя, эти элементы в сочетании с силикатами в мантии Луны сформировали плагиоклазы полевого шпата (группа алюмосиликатов), которые в конце концов переместились на поверхность и образовали кору Луны. Кора дальней стороны Луны содержала больше этих минералов и была толще.

Луна теперь полностью охлаждена и не плавится под поверхностью. Ранее в своей истории, большие метеориты бомбардировали ближнюю сторону Луны и пробивали кору, выпуская огромные озера базальтовой лавы, которые формировали моря, образовав, в конце концов, «человека на луне». Когда метеориты падали на дальнюю сторону Луны, в большинстве случаев кора была слишком толстой и не выпускала магматический базальт на поверхность. Таким образом, на темной стороне Луны создавались долины, кратеры и нагорья, но почти не образовывались моря.

Дальняя сторона луны: это составное изображение обратной стороны Луны, полученное Lunar Reconnaissance Orbiter в июне 2009 г., показывает отсутствие темных областей

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365