Новое исследование пролило свет на происхождение крупнейшего и древнейшего ударного кратера на Луне — бассейна Южный полюс — Эйткен (SPA). Этот колоссальный след, протянувшийся более чем на 2000 километров по обратной стороне спутника, долгое время ставил ученых в тупик своей необычной эллиптической формой. Теперь же появились данные, которые не только объясняют его загадку, но и могут помочь в планировании миссии «Артемида» в 2028 году.
Ученые давно спорили о направлении удара, породившего SPA. Одни признаки указывали на движение с севера, другие — с юга. Чтобы разрешить этот спор, команда исследователей создала трехмерные модели высокого разрешения, варьируя параметры столкновения: размер, скорость, угол и состав ударного тела.
Лучшее совпадение с реальными наблюдениями дала модель, в которой астероид шириной 260 километров ударил Луну с севера на юг под небольшим углом. Ключевой деталью оказалось то, что этот объект был дифференцированным — то есть имел плотное металлическое ядро и более легкую внешнюю оболочку. Именно плотное ядро, по мнению авторов, создало характерное сужение бассейна к югу.
Скорость столкновения также оказалась критичной. Модели показали, что при 10 км/с форма кратера была бы слишком вытянутой, а при 16 км/с — слишком круглой. Идеальное совпадение дала скорость около 13 км/с, что, как полагают ученые, указывает на орбиту астероида, похожую на земную. Это привело к неожиданному выводу: наиболее вероятным источником ударного объекта является не окрестности Земли или Венеры, а зона Марса. Тела оттуда могли быть перенесены или сформироваться на месте в ранней Солнечной системе.
Моделирование также предсказало, как распределились выбросы после удара. Оказалось, что материал из лунной мантии разлетелся на сотни километров к югу от кратера, образовав характерный узор «бабочки». Это имеет прямое отношение к миссии «Артемида», которая планирует посадку именно в южной полярной области Луны, у края SPA.
Если удар действительно пришел с севера, то астронавты «Артемиды» могут оказаться прямо в зоне выбросов, содержащих образцы лунной мантии. Это станет настоящим подарком для науки, позволив изучить глубинный состав спутника и уточнить его историю. Авторы признают, что их модели могут не учитывать все тонкости, но именно образцы, которые доставят будущие миссии, станут решающей проверкой этих смелых гипотез.
Результаты работы опубликованы в Science Advances.
Изображение: распределение толщины земной коры после косого удара. Источник: Science Advances
