|
Лунные образцы связывают прошлое и настоящее Луны
|
|
|
|
Образцы, собранные с поверхности Луны экипажем "Аполлона-16" более 50 лет назад, помогли ученым реконструировать миллиарды лет лунной истории. Выводы исследовательской группы, опубликованные в журнале Meteoritics & Planetary Science, основаны на анализе особого набора лунных брекчий, которые ранее никогда не изучались в деталях. Астронавты Джон Янг, Чарльз Дьюк и Кен Маттингли привезли на Землю более 95 кг образцов с Луны после своей миссии на лунное нагорье Декарта в 1972 году.
|
|
|
|
Среди этих образцов были "реголитовые брекчии", которые образуются, когда лунная пыль — или реголит — сплавляется с породой в результате столкновения с астероидом. Будучи сплавленными с горной породой, эти брекчии сохраняют геохимический состав реголита в момент его образования, который можно тщательно проанализировать, чтобы получить представление о том, как и когда они были созданы.
|
|
|
|
Характерный, покрытый множеством кратеров внешний вид Луны является результатом бесчисленных столкновений с астероидами с момента ее образования около 4,5 миллиардов лет назад. При такой обширной истории вопрос о том, что произошло и когда это произошло, быстро усложняется.
|
|
|
|
Исследователи из Великобритании и США использовали сложные методы аналитической масс-спектрометрии для анализа состава газов, содержащихся в образцах мелких обломков, известных как почвоподобные брекчии. Эти образцы, которые были в числе тех, что были собраны с поверхности Луны экипажем "Аполлона-16", никогда ранее не подвергались масс-спектрометрии.
|
|
|
|
|
|
|
Доктор Марк Ноттингем руководил исследованиями, работая в Манчестерском университете. С тех пор он поступил в Школу географии и наук о земле Университета Глазго.
|
|
|
|
Доктор Ноттингем, ведущий автор статьи, сказал: "Масс-спектрометрия, которая идентифицирует молекулы в образцах и количественно определяет их относительное содержание, может помочь нам определить, сколько времени образцы находились на поверхности Луны или вблизи нее. Это помогает нам получить более четкое представление об истории столкновений с этой конкретной областью Луны".
|
|
|
|
Результаты работы команды помогают ученым лучше понять, как поверхность Луны менялась под воздействием солнечного ветра и сильных ударов астероидов на протяжении более чем 2 миллиардов лет.
|
|
|
|
"В течение времени, проведенного образцами на поверхности Луны в виде реголита, они подвергались воздействию различного количества солнечного ветра — заряженных частиц, исходящих от Солнца, которые также содержат следы благородных газов, таких как аргон и ксенон, — которые накапливались на внешних слоях их минеральных зерен в течение миллионов лет. за много лет до того, как в них врезался астероид", - добавил доктор Ноттингем.
|
|
|
|
"История Луны — это и история Земли тоже: записи об астероидных бомбардировках, запечатленные на ее поверхности и под ней, могут помочь нам понять условия ранней солнечной системы, которые сформировали нашу планету, а также ее ближайшего соседа.
|
|
|
|
"Однако, в отличие от Земли, история Луны заключена в геологических капсулах времени на ее поверхности, нетронутых тектоникой плит или эрозией, что позволяет нам использовать передовые технологии, такие как масс-спектрометрия, чтобы раскрыть их секреты".
|
|
|
|
Это исследование также может помочь будущим пилотируемым полетам на Луну определить ценные природные ресурсы, которые помогут лунным базам стать самодостаточными.
|
|
|
|
В ходе предыдущих исследований были проанализированы следы благородных газов в более крупных фрагментах образцов брекчии "Аполлона—16", что помогло исследователям разделить образцы на две группы - "древние", возраст которых составляет от 3,8 до 2,4 миллиарда лет, и "молодые", которые образовались от 2,5 до 1,7 миллиарда лет назад.
|
|
|
|
НАСА предоставило исследователям 11 образцов с Луны для анализа. Девять образцов показали широкий диапазон возраста воздействия - от 2,5 миллиардов лет назад до менее чем 1 миллиарда. Это говорит о том, что они состоят из лунного грунта из области, которая имела разнообразную историю воздействий, где некоторые из них подвергались воздействию солнечного ветра в течение миллиардов лет, в то время как другие были извлечены на поверхность в результате более поздних воздействий.
|
|
|
|
Команда также обнаружила, что в двух образцах концентрация благородных газов была значительно ниже, что позволяет предположить, что они образовались гораздо позже и, возможно, подвергались воздействию солнечного ветра менее 1 миллиона лет. Команда предполагает, что источником этого образца могло быть столкновение, в результате которого образовался близлежащий кратер Саут-Рэй.
|
|
|
|
Доктор Ноттингем сказал: "Это исследование впервые показало, что почвенные брекчии - это отдельная категория, у которой есть своя история. В сочетании с анализом древних и молодых пород, извлеченных "Аполлоном-16", мы можем составить гораздо более полную картину истории этой части Луны в период становления Солнечной системы, когда более тяжелые воздействия на лунную поверхность в течение первого миллиарда лет или около того сменились менее интенсивными периодами продолжительностью от 2 миллиардов лет. много лет назад или около того.
|
|
|
|
Это исследование также могло бы помочь в реализации текущих усилий по отправке будущих миссий на Луну в ближайшем будущем, таких как программа НАСА "Артемида", которая планирует создать долгосрочные лунные поселения для людей.
|
|
|
|
Доктор Ноттингем сказал: "Одна из проблем, связанных с созданием долговременных местообитаний для людей на Луне, заключается в принятии решений о том, как мы можем использовать природные ресурсы, которые ожидают будущих миссий, чтобы им не приходилось везти с собой с Земли все необходимое.
|
|
|
|
"Подобные исследования дополняют нашу базу знаний о том, где в лунном реголите можно найти полезные элементы, такие как благородные газы, и насколько их может быть много.
|
|
|
|
"Удивительно осознавать, что образцы, привезенные "Аполлоном-16" более полувека назад, все еще хранят секреты, которые можно раскрыть об истории Луны, и что они могут помочь определить, как мы будем исследовать Солнечную систему в ближайшие десятилетия".
|
|
|
|
Исследователи из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, Католического университета Америки и Биркбек-колледжа в Лондоне внесли свой вклад в исследование и являются соавторами статьи.
|
|
|
|
Источник
|
