Планетологи з Університету Брауна показали, що стародавнє зіткнення, що сформувало найбільший кратер на Місяці, також вплинуло на відмінності в складі і зовнішньому вигляді видимої і зворотної сторони супутника. Дослідження опубліковано в журналі Science Advances.
Дослідники з Браунівського університету показали, що зіткнення, яке сформувало на Місяці гігантський ударний кратер, відомий під назвою басейн Південний полюс — Ейткен, створило потужний тепловий потік в надрах нашого супутника. Цей потік забезпечив перенесення на видиму сторону Місяця рідкісноземельних і тепловиділяючих елементів.
Концентрація радіоактивних елементів в одному районі сприяла активізації вулканів, які сформували рельєф рівнин видимої сторони.
Планетологи використовували комп’ютерне моделювання, щоб оцінити вплив ударного теплового потоку на конвекцію всередині Місяця і розподіл KREEP-порід в місячній мантії. KREEP – це акронім для позначення місячних порід, що складаються з калію, рідкоземельних елементів, фосфору, а також радіоактивних елементів. Вважається, що ці породи являють собою затверділу верхню частину мантії, яка знаходиться прямо під місячною корою.
Моделювання, за словами вчених, показало, що KREEP-породи повинні були як серфер ковзати по хвилі, що поширилася із зони удару. У міру руху теплового потоку ці породи поступово сконцентрувалися на видимій стороні Місяця. Команда використовувала різні варіанти симуляції удару – від ковзаючого торкання до смертельного зіткнення. Сценарії показували різний тепловий вплив, проте у всіх моделях підтверджувалася концентрація KREEP в районі KREEP – террейн океану бур.
“Ми знаємо, що великі удари, подібні до того, що утворив басейн Південний полюс – Ейткен, призводять до викиду тепла, — Метт Джонс, планетолог з Університету Брауна і співавтор дослідження. – Питання в тому, як це тепло впливає на внутрішню динаміку Місяця. Ми показуємо, що при будь-яких можливих умовах в той час, коли утворився цей басейн, ударна хвиля зрештою концентрує виділяють тепло елементи на видимій стороні».
Відмінності між видимою і зворотною сторонами Місяця були вперше виявлені в 1960-х роках радянськими місіями на місяць і американською програмою «Аполлон». На першому етапі була відзначена різниця в зовнішньому вигляді, подальші дослідження показали істотні відмінності в хімічному складі поверхні і внутрішніх порід.
Теорія утворення KREEP-порід внаслідок затвердіння верхньої частини мантії передбачала рівномірний розподіл цих речовин під поверхнею Місяця. Однак аналізи хімічного складу показували, що такі породи концентруються в одному аномальному районі — KREEP-террейн Океану бур. Дослідники вважають, що їх робота дає достовірне пояснення цієї загадки Місяця.
«Як сформувався KREEP-террейн Океану бур – можливо, найважливіше відкрите питання у вивченні Місяця, – говорить Джонс. – Зіткнення, що сформувало басейн Південний полюс – Ейткен, – одна з найзначніших подій в історії супутника. Наше дослідження вперше об’єднує ці події”.