Ученые разгадали тайну, какой была Луна 3,5 млрд лет назад

Луна когда-то была покрыта магмой.

Научное сообщество несколько десятилетий было озадачено древней лавой на Луне – базальтами с высоким содержанием титана. В их составе очень высокие концентрации этого элемента, а также магния, железа и кальция с аномальным (как для Земли) изотопным составом. Только сейчас удалось разгадать эту тайну, сообщает 24 Канал.

Образцы окаменевшего древнего образца с поверхности Луны учёные получили в 1960-х и 1970-х годах во время миссии “Аполлон”. Затем благодаря специальным спутникам обнаружили остатки высокотитанистых базальтов по всей Луне.

Авторы исследования предположили, что загадочная порода появилась вследствие процессов, коснувшихся магмы, когда-то покрывавшей Луну сплошным океаном. Восстановить возможный сценарий позволил сложный изотопный анализ образцов застывшей лунной лавы.

Эта реакция произошла около 3,5 млрд лет назад в недрах Луны. Содержащийся в магме элемент железа менялся местами с элементом магния из пород, которые соприкасались с магмой и в этот момент плавились. Это сказалось на химических и физических свойствах, – объяснили исследователи.

Огромное раскаленное море постепенно остывало и в результате вместо жидкой магмы оставалось накопление кристаллической руды по всей поверхности планеты. При этом примерно до 2 миллиардов лет назад на поверхности Луны действовали вулканы, сквозь которые прорывались раскаленные потоки из недр с тем же измененным составом. И эта лава становилась высокотитанистыми базальтами.

Но до последнего времени в этом процессе не удавалось восстановить ключевой этап: как вообще магма из недр Луны могла стать такой текучей, чтобы извергаться? “До сих пор модели не могли воспроизвести составы магмы, соответствующие основным химическим и физическим характеристикам высокотитанистых базальтов. Особенно сложно объяснить их низкую плотность, которая позволила им извергаться около 3,5 млрд лет назад”, — говорит доктор Мартин Клавер из Института минералогии Мюнстерского. Ответить на этот ключевой вопрос помогли эксперименты, проведённые международной группой ученых.

• Используя данные, полученные при изотопном анализе высокотитанистых базальтов, и свои расчеты, они смогли подобрать температуру и состав породы таким образом, чтобы она смогла расплавиться до состояния, при котором вещество могло бы извергаться из недр Луны.
• Кроме того, удалось доказать, что во время таких процессов возникали бы реактивные потоки, под влиянием которых и формировались расплавы титана, в конечном итоге попавшие на поверхность в составе лавы.