Как кусок древней земной породы оказался на Луне

Шесть экспедиций “Аполлон”, высадившихся на Луну в 1969-1972 годах, привезли с лунной поверхности несколько сотен килограммов камней. Ученые десятилетиями изучали эти лунные породы, чтобы узнать больше о геологии, минералогии, истории воздействия и магнитной обстановке на Луне. Некоторые из этих исследований дали интересные результаты, например, исследование большого образца породы, известного как “Большая Берта”.

“Большая Берта” была самым большим образцом, собранным астронавтами “Аполлона-14”, высадившимися на Луну в 1971 году. Он был извлечен из края небольшого ударного кратера под названием Конус и весил 9 килограммов. Его прозвали “Большой Бертой” в честь знаменитой большой немецкой гаубицы времен Первой мировой войны, потому что на тот момент это был самый крупный лунный камень из когда-либо найденных.

A scientist analyzing the rock sample “Big Bertha”. Photo: NASA

Ученый анализирует образец породы “Большая Берта”.

Когда “Большая Берта” была вскрыта, ученые обнаружили обломок гранита, содержащий два зерна циркона в сложной брекчии. Циркон — один из ключевых минералов, используемых геологами для радиометрического датирования. Поскольку цирконы могут пережить такие геологические процессы, как эрозия, перенос и даже метаморфизм высокой степени, они содержат богатую и разнообразную запись геологических процессов, таких как время, температура, давление и геохимия, когда они образовались. Возраст цирконов из Джек Хиллс в Западной Австралии был датирован 4,4 миллиарда лет, что делает их самыми древними минералами на Земле.

Прошлые исследования показали, что эти два лунных циркона также древние — им около 4,1 миллиарда лет — и сформировались в бурный период истории Солнечной системы, называемый поздней тяжелой бомбардировкой. В этот ранний период формирования Солнечной системы, примерно 4,1-3,8 миллиарда лет назад, непропорционально большое количество астероидов столкнулось с первыми земными планетами внутренней Солнечной системы, включая Меркурий, Венеру, Землю и Марс. Изначально ученые считали, что Большая Берта, наряду с другими образцами, собранными во время полета “Аполлона-14”, является лунным обломком от столкновения, в результате которого образовался Маре Имбриум. Но исследование 2019 года предполагает, что эти два циркона родились еще дальше, на Земле.

Доктор Беллуччи, геохимик и профессор кафедры геонаук Шведского музея естественной истории в Стокгольме, обнаружил, что минералогия образца породы похожа на минералогию гранита, который крайне редко встречается на Луне, но широко распространен на Земле. Он также содержит кварц, который является еще более необычной находкой на Луне.

“Большая Берта” на лунной поверхности до сбора. Это камень точно в центре фотографии.

Дэвид Кринг, лунный геолог из Лунного и планетарного института в Хьюстоне, который также изучал образцы, привезенные “Аполлоном-14”, говорит, что полученные результаты указывают на то, что порода сформировалась в богатой водой среде при температуре и давлении, соответствующих либо 19 километрам под поверхностью Земли, либо глубине Луны около 170 километров. Исследователи предпочитают считать, что образцы были взяты с Земли, а не с огромной глубины, которая находится намного ниже лунной коры.

Команда считает, что порода сформировалась на поверхности Земли примерно 4-4,1 миллиарда лет назад, а затем была извлечена в результате удара крупного метеорита, который отправил ее в космос по направлению к Луне, бывшей тогда в три раза ближе к Земле, чем сегодня. Когда образец достиг лунной поверхности, он подвергся еще нескольким ударам, один из которых частично расплавил его 3,9 миллиарда лет назад и, вероятно, похоронил его под поверхностью. Наконец, около 26 миллионов лет назад еще один удар метеорита вернул образец на поверхность Луны, откуда астронавты забрали его почти пятьдесят лет назад.

Если эта порода действительно земная, то, по словам Кринга, она может дать ценную информацию о ранней стадии формирования Земли, известной как эон Гадей. Большая Берта показывает, что на Землю воздействовали астероиды, достаточно массивные, чтобы породить новые метеориты, а гранитные породы, из которых состоят земные континенты, уже формировались. Элизабет Белл, геохимик из Калифорнийского университета, отметила, что Луна может быть лучшим местом для поиска древних земных пород, чем сама Земля, поскольку на поверхности Луны материал разрушается гораздо медленнее, чем на Земле. Идентификация Большой Берты как метеорита земного происхождения, по словам Кринга, может подтолкнуть других ученых к изучению лунных образцов Аполлона.

На сегодня изучена лишь малая часть из 382 килограммов камней, привезенных астронавтами, но аналитические методы постоянно совершенствуются, поэтому еще многое предстоит узнать.

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями на Facebook: