И вот появились данные, которые не только объясняют эту странность, но и, что важнее, помогут в планировании мест для будущей миссии NASA Артемида, запуск которой намечен на 2028 год, сообщает New-Science.ru.
Ученые провели серию высокоточных трехмерных симуляций, чтобы смоделировать удар по "луноподобной" цели: варьировались размер, угол, скорость и внутреннее строение гипотетического астероида. Они использовали модели как недифференцированных тел, так и дифференцированных, у которых в процессе нагрева на ранних этапах формирования произошло разделение на плотное ядро и внешние слои.
Согласно модели, бассейн Южный полюс - Эйткен образовался в результате падения гигантского астероида шириной около 260 километров, который двигался с севера на юг под пологим углом и не полностью проник в поверхность Луны. Как выяснили ученые, именно его плотное ядро отвечает за характерное сужение бассейна в южном направлении.
Ключевым выводом стало определение направления удара - с севера на юг. Это подтверждается более крутым градиентом толщины коры к северу и наличием богатых торием и железом отложений к юго-западу от бассейна, за его пределами.
Почему критически важно направление удара? Оно определяет, куда был выброшен материал, в том числе вещество из мантии Луны. Моделирование показало, что большая часть мантийного материала упала обратно в бассейн, а оставшиеся выбросы распространились в виде "бабочкоподобного" узора: примерно на 550 километров за край кратера в направлении удара (на юг) и на 650 километров в поперечном направлении. При этом в северном направлении, откуда прилетел астероид, мантийных выбросов не обнаружено.
Скорость астероида также оказалась важным параметром. Опять-таки почему? При скорости 10 км/с форма кратера получалась слишком вытянутой, а при 16 км/с - слишком круглой. Лучшее совпадение с реальным бассейном дала скорость 13 км/с. Это позволяет предположить, что до столкновения с Луной небесное тело двигалось по низкой орбите, характерной для объектов земной группы.
Ученые пришли к выводу, что наиболее вероятным источником этого астероида была орбитальная зона Марса, а не зона Венеры и Земли. Это открытие имеет прямое практическое значение для программы "Артемида", поскольку место посадки запланировано в районе южного полюса Луны, недалеко от южного края бассейна Южный полюс - Эйткен.
Новая модель с ударом с севера на юг предсказывает: астронавты Артемиды прилунятся как раз в зоне выбросов, содержащих вещество лунной мантии, поднятое при формировании бассейна. И это, без преувеличения, станет настоящим подарком для науки. Как подчеркивается, образцы, которые планируется собрать в ходе этой миссии, позволят впервые напрямую изучить состав лунной мантии, а также уточнить возраст самого бассейна Южный полюс - Эйткен. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.