Китайска мисия до далечната страна на Луната може да е разкрила тайните на лунната мантия.
Мисията изпрати кацач до най-големия кратер в Слънчевата система, където въздействие вероятно изпрати фрагменти от мантията, летящи до повърхността на Луната. Новото изследване може би е най-добрият поглед към втория слой от природния спътник на Земята, който остава до голяма степен загадъчен. Луната, подобно на Земята, има кора, мантия и ядро. Кората е изработена от плагиоклаз или алуминиев силикат, но съставът на мантията е останал загадъчен - нито програмата на САЩ Аполон, нито съветските мисии на Луна през 60-те и 70-те години на миналия век не успяха да върнат обратно всякакви скални проби, съдържащи материал на мантията.
Лунният кацач Chang'E-4, изпратен до далечната страна на Луната от Китай по-рано тази година, може най-накрая да надникне в тайнствената мантия. Някои от първите измервания, изпратени обратно от лунния мотор на кацателя, предполагат, че масивният кратер Южен полюс-Айткен съдържа фрагменти от горната мантия на Луната.
Мистерия мантия
Почвата, тествана от видимия и близък инфрачервен спектрометър на борда на роутера Yutu-2, показва модели на отразяване на светлината, които показват високи нива на висококалциев пироксен и оливин, два минерала, открити в много магнитни и метаморфни скали и отдавна хипотезирани за съставяне лунна мантия. Оливин, който изобилства от земната мантия, по-рано беше трудно да се намери на лунната повърхност, въпреки това, изследователи, ръководени от Чунлай Ли от Националните астрономически обсерватории в Китайската академия на науките, писаха днес (15 май) в списанието Nature.
„Резултатите от Ли и колегите са вълнуващи и биха могли да имат значителни последици за характеризирането на състава на горната мантия на Луната“, пише Патрик Пинет, планетарен учен от Научноизследователския институт по астрофизика и планетология във Франция, пише в мнение, придружаващо новата книга , (Пинет не е участвал в изследването.)
Планетарните учени подозират, че Луната се е образувала, когато огромно въздействие е хвърлило огромни количества материал от ранната Земя. В ранните дни на Луната цялата повърхност на спътника би била разтопен магменен океан. В този океан минералите се разделят по плътност, като по-леката плагиоклаза се издига до върха и по-тежки, богати на желязо и магнезий, потъват в мантията.
Разбирането на този процес на Луната е важно, пише Пинет, защото Луната има същата трислойна структура като Земята, но без усложненията, причинени от тектониката на плочите (каквато Земята има, но Луната липсва).
„Следователно е от огромно значение за разбирането на еволюцията на планетарните интериори“, пише Пинет. Но без директни доказателства за състава на лунната мантия това е трудна задача.
Под повърхността
Китайският щанд Chang'E-4 може да промени всичко това. На 3 януари 2019 г. земеделският участък се установява в Южния полюс-Айткен, който е с диаметър 2 500 километра (2 500 километра) и е осеян с по-малки кратери. Изследователите смятат, че въздействието, което е създало басейна, е било достатъчно голямо, за да проникне дълбоко в лунната мантия и да изхвърли част от нейните минерали на повърхността.
Първите резултати от видимия и близък до инфрачервен спектрометър предполагат, че въздействието направи точно това. Инструментът използва светлинни лъчи на видимата и близо инфрачервена част от спектъра, за да анализира минералите в почвата, като събира данни за дължината на вълната на светлината, която се отразява от материала. След това резултатите могат да бъдат сравнени с коефициента на отражение на известни минерали, за да се види какво съвпада.
В кратера Von Karrán в басейна, роувърът откри скала, богата на желязо и магнезий, която беше изхвърлена от кратера при удар. В допълнение към нискокалциевия пироксел и оливина, материалът съдържа малки количества пироксен с високо съдържание на калций, който иначе не се намира на лунната повърхност.
"Те могат да представляват дълбоко разположени материали, потенциално от лунната мантия", пишат изследователите. Ежектата произлиза от близкия кратер Финсен с диаметър 45 мили (72 км), откриха те.
Ще бъдат необходими повече проучвания за валидиране на резултатите, включително събирането на повече скални проби, пише Пинет. Ли и колегите му планират да анализират разпространението на новооткрития оливин и да разберат по-добре геологията на възможния материал на мантията.
