Сколько лет Луне? Образцы лунной поверхности, собранные астронавтами, оценивают ее возраст примерно в 4,35 миллиарда лет. Однако другие данные свидетельствуют о том, что он намного старше, около 4,53 миллиарда лет. Группа ученых недавно опубликовала статью, в которой предполагается, что возраст поверхности Луны был «обнулен» в результате таяния.
Общепринятая теория образования Луны такова: что-то произошло около 4,5 миллиардов лет назад и примерно через 200 миллионов лет после того, как начала формироваться Солнечная система. Один объект размером с Марс под названием Тейя (или, возможно, серия объектов) столкнулся с молодой Землей или каким-то образом был захвачен ею. В результате этого бурного крушения в космос была выброшена масса расплавленной породы и обломков. В конце концов, большая часть его слилась, образовав молодую луну, которая находилась на орбите вокруг Земли. Затем обломки внутренней солнечной системы бомбардировали пару в течение миллионов лет.
Перенесемся в настоящее, где мы можем исследовать камни, собранные с лунной поверхности во время миссий Аполлона. Ученые проанализировали эти образцы и обнаружили, что им около 4,35 миллиарда лет. Это говорит о том, что Луне НЕ 4,53 миллиарда лет. Что верно? Оказывается, есть убедительные доказательства существования более старой Луны. Он встречается в некоторых минералах циркона на лунной поверхности. Им не менее 4,51 миллиарда лет. Тепловые модели и моделирование также предполагают, что возраст Луны составляет от 4,43 до 4,53 миллиардов лет. Почему породы на лунной поверхности почти на 200 миллионов лет моложе?
Знакомство с луной
Как оказалось, обе цифры могут быть правдой. Луна могла образоваться очень рано, но на ней произошло нечто, изменившее ее геологические часы. По мнению Фрэнсиса Ниммо, профессора Калифорнийского университета в Санта-Крузе, и группы исследователей, Луна, вероятно, образовалась в результате этого катастрофического столкновения с маленькой Землей 4,51 миллиона лет назад. Но 180 миллионов лет спустя могло произойти «переплавление». Это сбросило возраст лунных пород примерно до 4,35 миллиардов лет. Поэтому образцы поверхности, собранные астронавтами Аполлона, моложе по возрасту.
«Мы предполагаем, что не должно быть лунных пород старше 4,35 миллиардов лет, поскольку они должны были подвергнуться такому же сбросу», — сказал Ниммо. «Поскольку это потепление было глобальным, вы не должны найти камни, которые значительно старше, где-либо на Луне».
Ниммо и его коллеги подозревают, что глобальное переплавление лунных пород может быть причиной существования более молодых поверхностных пород. Камни Аполлона предполагают, что что-то произошло, а возвращение камней китайской миссии «Чанъэ-6» может стать дополнительным доказательством этой теории. В своей работе авторы использовали моделирование, чтобы показать, что Луна, возможно, подверглась достаточному приливному нагреву, чтобы вызвать возобновление таяния около 4,35 миллиардов лет назад, что могло бы «сбросить» видимый возраст формирования этих лунных образцов.
Моделирование сброса лунной поверхности
Что могло вызвать глобальное таяние, достаточно сильное, чтобы обнулить возраст лунных пород? Ниммо подозревает, что Луна подверглась приливному нагреву из-за эволюции ее орбиты вокруг Земли. Это произошло потому, что Луна находилась ближе к Земле, а орбита в определенные эпохи была весьма нестабильной. Благодаря огромным приливным силам Земли, Луна, возможно, нагрелась, что привело к изменению ее геологии и «перезагрузке возраста» ее горных пород.
Оказывается, Луна — не единственное место в Солнечной системе, где такое может произойти. Вулканический спутник Ио, вращающийся вокруг Юпитера, испытывает такое же приливное притяжение во время своей орбиты. Этим объясняется обширная вулканическая деятельность и «мостирование» поверхности Ио частыми извержениями ее вулканических построек. Это также объясняет, почему мы не видим обширных кратеров на Ио.
Если бы то же самое произошло с молодой луной после ее первоначального формирования, распада и последующей бомбардировки, мы бы не увидели ни одного из ее первоначальных кратеров. Они были бы покрыты более поздними извержениями и таянием, когда орбита Луны стабилизировалась.
Почему важен возраст лунной поверхности?
Формирование и эволюция Солнечной системы и множества ее различных тел по-прежнему остается горячей областью исследований. Помимо прочего, ученые хотят понять время событий, которые сформировали объекты Солнечной системы. Для этого им необходимо лучше понимать геологию каждого объекта. Больше данных приводит к созданию лучших моделей всех аспектов формирования Солнечной системы — от первоначального «толчка» в протосолнечной туманности до таких событий, как столкновения, приливный нагрев, орбитальная динамика и эволюция поверхности различных миров. Планетарные исследовательские миссии здесь идеальны. Они предоставляют данные «на месте» о каждом мире (или объекте, в случае астероидов, лун, комет и колец) и заполняют пробелы в истории каждого места.
«По мере того, как становится доступно больше данных – особенно в результате текущих и будущих лунных миссий – понимание прошлого Луны будет продолжать развиваться», – сказал Ниммо. «Мы надеемся, что наши результаты будут стимулировать дальнейшее обсуждение и исследование и в конечном итоге приведут к более четкой картине места Луны в более широкой истории нашей Солнечной системы».
Дополнительная информация
«Переплавление» лунной поверхности добавляет морщин к тайне истинного возраста Луны
Приливное переплавление, произошедшее около 4,35 миллиардов лет назад, указывает на то, что Луна старая.
Формирование Луны
