Китайська місія на далекій стороні Місяця, можливо, розкрила таємниці місячної мантії.
Місія відправила десант в найбільший кратер Сонячної системи, де вплив, ймовірно, надіслав фрагменти мантії, що летять до поверхні Місяця. Нове дослідження може бути найкращим поглядом на другий шар природного супутника Землі, який залишається значною мірою загадковою. Місяць, як і Земля, має кору, мантію і серцевину. Кора виготовлена з плагіоклазу або силікату алюмінію, але склад мантії залишився загадковим - ні американська програма Аполлона, ні радянські місійні місії в 1960-1970-х роках не змогли повернути будь-які зразки гірських порід, що містять мантійний матеріал.
Місячний десант Чанг'Е-4, відправлений Китаєм на далеку сторону Місяця на початку цього року, нарешті, може заглянути в таємничу мантію. Деякі з перших вимірювань, надісланих місячним марсоходом на землю, припускають, що масивний кратер Південний полюс-Ейткен містить фрагменти верхньої мантії Місяця.
Таємнича мантія
Ґрунт, випробуваний видимим та ближчим інфрачервоним спектрометром на борту ровера Yutu-2, демонструє закономірності відбиття світла, які вказують на високий вміст піроксену з високим вмістом кальцію та олівіна, два мінерали, знайдені у багатьох магматичних та метаморфічних породах, і давно гіпотезують для складання місячна мантія. Олівіна, якого багато в земній мантії, раніше було важко знайти на місячній поверхні, хоча дослідники під керівництвом Чунлай Лі з Національних астрономічних обсерваторій Китайської академії наук писали сьогодні (15 травня) у журналі Nature.
"Результати Лі та колег є захоплюючими і можуть мати значні наслідки для характеристики складу верхньої мантії Місяця", - написав Патрік Пінет, планетарний науковий співробітник Науково-дослідного інституту астрофізики та планетології у Франції. . (Пінет не брав участі в дослідженні.)
Планетарні вчені підозрюють, що Місяць утворився, коли величезний вплив викинуло величезну кількість матеріалу з ранньої Землі. У перші дні Місяця вся поверхня супутника була б розплавленим океаном магми. У цьому океані корисні копалини відокремлюються за щільністю, при цьому легша плагіоклаза піднімається до верху, а важкі мінерали, багаті залізом та магнієм, занурюються в мантію.
Розуміння цього процесу на Місяці є важливим, писав Пінет, тому що Місяць має таку ж тришарову структуру, як Земля, але без ускладнень, спричинених тектонікою плит (яких у Землі немає, але місяця бракує).
"Отже, це величезне значення для розуміння еволюції планетарних інтер'єрів", - писав Пінет. Але без прямих доказів складу мантії місяця це складне завдання.
Під поверхнею
Китайський десант Chang'E-4 може змінити все це. 3 січня 2019 року земля осіла в Південному полюсі-Айткені, який має діаметр колосальних 1553 милі (2500 кілометрів) і закреслений меншими кратерами. Дослідники вважають, що вплив, який створив басейн, був досить великим, щоб проникнути глибоко в мантію Місяця і викинути на поверхню частину його мінералів.
Перші результати видимого та ближнього інфрачервоного спектрометра говорять про те, що вплив зробив саме це. Прилад використовує промені світла на видимій та інфрачервоній частині спектру для аналізу мінералів у ґрунті, збираючи дані про довжину хвилі світла, що відбивається від матеріалу. Потім результати можна порівняти з коефіцієнтом відбиття відомих мінералів, щоб побачити, що відповідає.
У кратері Вон Карман у басейні ровер виявив гірку, багату залізом і магнієм, яка була викинута з кратера при ударі. Крім піроксена з низьким вмістом кальцію та олівіну, матеріал містив невелику кількість піроксена з високим вмістом кальцію, який інакше не зустрічається на поверхні Місяця.
"Вони можуть являти собою глибокі матеріали, що потенційно знаходяться в місячній мантії", - писали дослідники. Ежекта походить від розташованого поблизу кратера Фінсена діаметром 45 миль (72 км).
Для підтвердження результатів знадобиться більше дослідження, включаючи збір більше зразків гірських порід, написав Пінет. Лі та його колеги планують проаналізувати розподіл нововиявленого олівіну та краще зрозуміти геологію можливого матеріалу мантії.
