Человечество впервые увидело обратную сторону Луны в 1959 году, когда советский зонд «Луна-3» сделал первые изображения обратной стороны Луны. Снимки были шокирующими, указывая на выраженную разницу между разными сторонами Луны. Теперь Китай отправляет на дальнюю сторону еще один посадочный модуль.
На этот раз он вернет образец из этой давно невидимой области, который может объяснить загадочную разницу.
«Чанъэ-6» (CE-6) был запущен 3 мая и направляется ко второму по величине ударному кратеру в Солнечной системе: бассейну Южного полюса Эйткен (SPA). Он приземлится в бассейне Аполлона, суббассейне внутри гораздо более крупного бассейна SPA.
Раньше Китай размещал спускаемый аппарат на обратной стороне Луны (Чанъэ-4). Они также размещали спускаемый аппарат на ближней стороне Луны и привозили образцы (Чанъэ-5). Но CE-6 будет первый образец, когда-либо возвращенный с обратной стороны Луны. Это последняя миссия Китайской программы исследования Луны (CLEP).
В новой статье, опубликованной в журнале Earth and Planetary Science Letters, обрисовывается значение места посадки CE-6 и образцов, которые он вернет на Землю. Он озаглавлен «Длительный вулканизм на дальней стороне бассейна Аполлона: место посадки Чанъэ-6». Ведущий автор — доктор Юци Цянь с факультета наук о Земле Гонконгского университета.
Когда советский зонд «Луна-3» позволил нам впервые увидеть обратную сторону Луны, учёным не потребовалось много времени, чтобы понять, насколько она отличается от ближней стороны. Ближняя сторона Луны отмечена обширными равнинами базальтовой лавы, называемыми лунными кобылами. Кобылы занимают около 31% видимой стороны Луны.
Но дальняя сторона совсем другая. Лунные кобылы покрывают лишь около 2% обратной стороны Луны. Вместо этого здесь преобладают высокогорья с густыми кратерами. Это известно как лунная дихотомия. Разница, вероятно, связана с отложением тепловыделяющих элементов под ближней стороной, из которой образовались лунные кобылы. Ученые также предположили, что давно исчезнувшая луна-компаньон врезалась в обратную сторону, образовав высокогорье.
«Главный научный вопрос о Луне — это причина нехватки морских базальтов на обратной стороне Луны», — пишут Цянь и его коллеги в своей статье. «Миссия «Чанъэ-6» (CE-6), первая миссия по возврату проб на обратную сторону Луны, нацелена на приземление в южном бассейне Аполлона, чтобы отобрать образцы морских базальтов на обратной стороне и получить критические сведения о ранней лунной эволюции».
Образцы CE-6 с дальней стороны могут начать отвечать на вопросы о различиях между двумя сторонами. Готовясь к получению образцов, Цянь и его коллеги изучили вулканизм бассейна Аполлона. Их работа выявила разнообразный и загадочный вулканизм.
Их исследования показывают, что в бассейне Аполлона наблюдалась вулканическая активность, продолжавшаяся от нектарского периода (~ 4,05 миллиарда лет назад) до эратосфенского периода (~ 1,79 миллиарда лет назад). Однако, поскольку кора на обратной стороне намного толще, это повлияло на вулканическую активность. В таких регионах, как кратер Оппенгеймер, где кора имеет среднюю толщину, лавовые дайки застревают под дном кратера. Лава распространяется вбок и образует подоконник и кратер с трещинами на дне.
Некоторые регионы, например, внутреннее дно кратера Аполлона, имеют тонкую корку. Здесь лавовые дайки извергались непосредственно и образовывали обширные потоки лавы. Но там, где кора самая толстая, в высокогорных регионах, нет никаких свидетельств того, что дайки когда-либо достигали поверхности.
«Это фундаментальное открытие указывает на то, что несоответствие толщины коры между ближней и дальней сторонами может быть основной причиной асимметричного вулканизма Луны», — сказал доктор Цянь. «Это можно проверить на возвращенных образцах «Чанъэ-6».
Они выбрали Южную Мару кратера Аполлона отчасти потому, что здесь произошло как минимум два исторических извержения, произошедших в разные времена. Каждый из них имеет разное содержание титана. Более ранний произошел примерно 3,34 миллиарда лет назад и имеет низкое содержание титана (3,2% по весу). Более поздний произошел примерно 3,07 миллиарда лет назад и имеет более высокое содержание титана (6,2% по весу).
Содержание титана в породе актуально в связи с петрогенезисом, происхождением и формированием горных пород. Ученые полагают, что лунные базальты с высоким и низким содержанием Ti образуются в результате таяния различных геологических слоев Луны. «Образцы CE-6, возвращенные из уникальной геологической обстановки, предоставят важную петрогенетическую информацию для дальнейшего решения проблемы нехватки морских базальтов на дальней стороне Луны и дихотомии ближней и дальней стороны Луны», — пишут авторы.
Авторы предполагают, что CE-6 собирает образцы с края более позднего извержения с более высоким содержанием титана. Этот образец будет иметь более высокую научную ценность, поскольку на самом деле он будет включать в себя сразу три вещи: новый базальт с высоким содержанием титана, базальт с низким содержанием титана и другие материалы, не связанные с кобылами, которые были перенесены в результате ударных событий. «Различные источники образцов дадут важную информацию для решения ряда лунных научных вопросов, скрытых в бассейне Аполлона», — сказал профессор Джозеф Михальски, соавтор статьи, также из Университета Гонконга.
«Результат наших исследований — большой вклад в лунную миссию «Чанъэ-6». Он закладывает геологическую основу для полного понимания вскоре возвращенных образцов с объекта «Чанъэ-6» и станет ключевым ориентиром для предстоящего анализа образцов для китайских ученых», — сказал профессор Гочунь Чжао, заведующий кафедрой наук о Земле Гонконгского университета и соавтор. -автор статьи.
«Чанъэ-6» доставит до 2 кг (4,4 фунта) лунного материала. Он должен прибыть на Землю примерно 25 июня.
«Эти возвращенные образцы могут помочь ответить на вопросы об эволюции высокотитанистых и низкотитанистых базальтов, о влиянии толщины коры на лунный вулканизм, а также на самый фундаментальный нерешенный вопрос лунной науки: какова причина выраженной лунной окололунной зоны? — дальняя асимметрия? заключают авторы.
