На обратной стороне Луны, скрытый от земных глаз, покоится гигантский шрам — бассейн Южный полюс — Эйткен (SPA). Это самый большой и один из древнейших ударных кратеров во всей Солнечной системе, представляющий собой уникальную геологическую летопись. Новое понимание того, как именно произошло это драматическое событие, не только раскрывает детали ранней истории Луны, но и даёт будущим астронавтам миссии Artemis конкретную «дорожную карту» для поиска самых ценных образцов лунного грунта.
Две группы учёных, в том числе из Центра лунного происхождения и эволюции (CLOE) при Юго-Западном исследовательском институте, объединили усилия, чтобы воссоздать эту катастрофу. Используя передовые компьютерные симуляции, они смоделировали момент столкновения. Результаты оказались поразительными: на Луну под очень пологим, скользящим углом с севера на юг обрушился не просто камень, а дифференцированное тело — по сути, маленькая протопланета с массивным железным ядром и каменистой мантией.
Этот удар был настолько мощным, что он буквально «вспахал» лунную поверхность, вырезав глубокую и неровную полость. В эпицентре порода расплавилась от колоссального жара, а в космос были выброшены миллиарды тонн материала. При этом именно скользящий угол удара объясняет характерную для SPA вытянутую и сужающуюся форму. Но самое главное — удар вынес на поверхность и разбросал в окрестностях материал из самых недр Луны, включая породы её мантии.
«Бассейн предоставляет учёным редкую возможность изучить самую раннюю историю Луны, — поясняет доктор Уильям Боттке. — Столкновение ударило по поверхности с такой силой, что, возможно, оно вырвало материал из глубины Луны».
Второе исследование было посвящено тому, где сегодня находятся эти бесценные образцы. Проанализировав высокоточные данные о гравитационном поле Луны, учёные создали модель распределения выброшенного материала. Анализ показал, что под бассейном SPA и в слое выбросов вокруг него действительно находится огромное количество мантийных пород. Более того, позднейшие столкновения за миллиарды лет могли «вскрыть» эти захороненные отложения.
Это открытие имеет прямое практическое значение для современной космонавтики. Ранее считалось, что самый глубокий материал можно найти лишь в центре самого кратера. Однако новые данные показывают иную картину: отложения с материалом мантии могут быть разбросаны по всему южному полярному региону, включая те самые районы, которые NASA рассматривает для высадки астронавтов Artemis.
«Точное распределение материала мантии остаётся большой неизвестностью, — говорит доктор Габриэль Гоуман. — Но наши модели показывают, что удар выбросил достаточно глубокого материала, чтобы образовать значительное месторождение, которое должно быть доступно и сегодня».
Таким образом, сочетание моделирования удара и гравитационного анализа дало человечеству мощный инструмент. Теперь у нас есть не просто теория о том, как образовался гигантский кратер, но и чёткое представление о том, где искать физические доказательства этого события. Эти находки могут помочь ответить на фундаментальные вопросы о происхождении и эволюции не только Луны, но и всей системы Земля — Луна.
Фото: NASA/JPL-Caltech/Goddard/Gabe Gowman-U. Аризона.
