Международная команда астрономов во главе с исследователями из Токийского технологического института провела серию экспериментов, результаты которых позволили дать новое объяснение странной асимметрии Луны. Ученые считают, что стороны этого спутника отличаются друг от друга из-за содержания радиоактивных элементов.
Исследование опубликовано в журнале Nature Geoscience, а коротко о нем рассказывает EurekAlert. Как известно, Луна имеет "ближнюю сторону", которая постоянно обращена к Земле, и "дальнюю сторону", которая всегда обращена от Земли. То есть с нашей планеты можно наблюдать только одну сторону.
При этом до середины прошлого века астрономы считали, что обе стороны Луны являются одинаковыми. И только использование космических зондов помогло определить, что стороны спутника заметно отличатся друг от друга своей поверхностью. Это можно проследить даже визуально.
На "ближней" стороне Луны даже невооруженным глазом можно увидеть темные и светлые пятна. Ранние астрономы называли эти темные области "maria", что в переводе с латыни означает "моря". Ученые считали, что это водоемы, подобные земным.
Более столетия назад использование телескопов позволило установить, что "моря" на самом деле являются кратерами. Уже в наше время было подсчитано, что на "дальней" стороне Луны "моря" покрывают лишь около одного процента поверхности, в то время как на "ближней" стороне - около 31 процента.
Причину такой асимметрии долгое время установить не удавалось. Помог анализ образцов лунного грунта. Ученые выяснили, что относительная "темнота пятен" связана с их геологическим составом, который, по сути, связан с вулканизмом. Также была определена сигнатура этой породы, получившая названиее KREEP (это сокращение, в котором К обозначает породы, обогащенные калием, REE - редкие для Земли элементы, такие как церий, диспрозий, эрбий, европий и другие, а также Р - фосфор).
Калий, торий и уран являются радиоактивно нестабильными элементами. Это означает, что они встречаются во множестве атомных конфигураций, которые имеют переменное число нейтронов. Эти атомы переменного состава известны как "изотопы". Некоторые из них нестабильны и распадаются, образуя другие элементы и выделяя тепло.
Проведенные учеными испытания доказали, что в условиях Луны тепло от радиоактивного распада этих элементов может расплавлять породы, в которых они содержатся. Это, в свою очередь, объясняет их совместную локализацию. Исследование также показало, что присутствие компонента KREEP в горной породе снижает ее температуру плавления.
Работа доказывает, что на Луне присутствовала активная вулканическая деятельность. Кратеры появились там, где высокой была концентрация радиоактивных элементов, то есть на "ближней" стороне.
Исследователи считают, что их открытие поможет лучше понять механизм и хронологию эволюции Луны. Общепринятой считается теория, согласно которой она образовалась в результате столкновения Земли с неким космическим объектом под названием Тея.