Ученым-планетологам из американского Университета штата Огайо (Ohio State University - OSU) удалось выяснить, каким образом на лике луны, всегда обращенном к Земле, появились характерные черты "лунного человечка" ("Man on the Moon") - "глаза", "нос" и "рот".
Согласно новым исследованиям, чрезвычайно крупный объект некогда поразил невидимую сторону Луны и смог послать ударную волну даже сквозь лунное ядро к той стороне Луны, что обращена к землянам. Лунная кора там местами "отшелушилась" и "полопалась" - и вот теперь Луна имеет характерные шрамы от того давнего катаклизма. Это открытие имеет большое значения для грядущей разведки лунных полезных ископаемых, ну а кроме того, вероятно, все это поможет решить и кое-какие земные геологические загадки, связанные с воздействием на Землю столкновений с крупными небесными телами.
Как известно, уже первые полеты советских лунных станций и американских "Аполлонов" показали, что форма Луны далека от идеальной сферы. И наиболее значительные отклонения от этой сферы наблюдаются сразу в двух местах, причем выпуклости на той стороне, что всегда обращена к Земле, соответствует вмятина на невидимой стороне Луны. Однако долгое время считалось, что эти поверхностные особенности вызваны воздействием лишь земной гравитации, "вытянувшей" этот горб из Луны еще на заре ее существования, когда лунная поверхность была расплавленной и пластичной.
Теперь же Ларами Поттс (Laramie Potts) и профессор геологических наук Ральф фон Фресе (Ralph von Frese) из Университета штата Огайо смогли объяснить появление этих особенностей воздействием древних соударений с астероидами. Поттс и фон Фресе пришли к такому заключению после того, как изучили данные по вариациям гравитационного поля Луны (что в принципе позволяет отображать карту лунных "внутренностей" и найти указания на места концентрации минералов, полезных для промышленности), полученные с помощью спутников NASA "Клементина" (Clementine, DSPSE) и "Лунный Разведчик" (Lunar Prospector). Результаты опубликованы в последнем выпуске журнала Physics of the Earth and Planetary Interiors ("Внутреннее устройство Земли и иных планет").
Ожидалось, что смещения материала, вызываемые мощными столкновениями с крупными небесными телами с поглощением энергии соударения (эти места соответствуют огромным кратерам ударного происхождения на поверхности), можно будет отследить и в слоях, расположенных ниже лунной коры, на уровне мантии (то есть в обширном слое, отделяющем металлическое лунное ядро от его тонкой внешней коры), но не более того. Однако выяснилось, что обширным вмятинам не просто соответствуют такие же выпуклости на противоположной стороне Луны, но и, более того, подобные выступы имеются и в слое мантии - как будто выдавленные каким-то мощным ударом, шедшим прямо из лунных недр. Можно таким образом отследить путь ударных волн, воздействовавших на лунные недра в определенном выделенном направлении.
Поттс и фон Фресе считают, что все ключевые события, определившие нынешний рисунок лунных "морей", произошли около четырех миллиардов лет назад, в ходе того периода, когда наша Луна была еще геологически активна - ее ядро и мантия тогда были жидкими и заполненными текущей магмой. Луна в те времена располагалась гораздо ближе к Земле, чем в наше время (позднее она постепенно удалилась вследствие приливно-отливных взаимовлияний), так что гравитационные взаимодействия между этими небесными телами были особенно сильны. Когда магма была высвобождена из глубин Луны соударениями с астероидами и создала своеобразный обширный "холм", то земная гравитация как бы "подхватила" его и уже не выпустила из своих объятий до тех пор, пока все там не затвердело. Так что исковерканная поверхность на видимой и невидимой сторонах Луны и характерные внутренние особенности, соединяющие впадину и выступ, являются прямым наследием тех давних времен, которые Луна так никогда и не смогла залечить.
Странноватые темные долины-"моря" на видимой с Земли лунной стороне объясняются вытекшей на поверхность, да так навсегда и застывшей магмой (это "замороженный океан магмы", по выражению фон Фресе). Каким именно образом столь обширным объемам магмы удалось найти путь к лунной поверхности, остается пока неясным, однако ученые предполагают, что те мощнейшие катаклизмы, о которых шла речь выше, возможно, спровоцировали появление геологической "горячей точки" - концентрации магматических пузырей у поверхности. Спустя какое-то время часть содержащейся там под давлением магмы смогла просочиться сквозь трещины в коре и затопить низины на лунной поверхности.
"Горячие точки" (hot spots) на Земле, как известно, провоцируют появление вулканов, которые, в частности, образуют цепь Гавайских островов. И вот теперь исследователи из Огайо задаются вопросом, не могли ли подобные древние соударения астероидов с Землей, "всколыхнув" ее ядро направленными ударными волнами, образовать те самые горячие точки, что наблюдаются ныне? По крайней мере, многим "горячим точкам" на одной стороне Земли найдены прямые соответствия на противоположной ее стороне. Это могло бы быть объяснено именно последствием подобного "лунного" эффекта.
Фон Фресе и Поттс хотят проверить подобную идею, изучив гравитационные аномалии под знаменитым кратером Чиксулуб на полуострове Юкатан в Мексике (Chicxulub Crater). Гигантский астероид ударил в то место приблизительно 65 миллионов лет назад, и, как теперь полагают, все это и явилось первопричиной экологической "цепной реакции", из-за которой собственно и вымерли динозавры.
Источники:
Kaboom! Ancient Impacts Scarred Moon To Its Core, May Have Created "Man In The Moon" - OSU News
Man in the Moon's cataclysmic birth revealed - New Scientist
Ссылки:
"Клементина" увидела новую Луну - "Новости космонавтики"
Лунные моря помогут объяснить рождение Гавайских островов - Лента.Ру
При вращении Луны вокруг Земли по поверхности нашей планеты все время перемещаются приливные "горбы", энергия вращения Земли при этом частично переходит в тепло, и скорость, с которой она вращается, неуклонно снижается (происходит замедление суточного вращения). Другая часть этой энергии вращения тратится на увеличение орбитальной скорости Луны и ее постепенное удаление от нас. Это происходит в силу закона сохранения момента импульса из-за задержки максимумов приливных горбов (влияние вязкости) и появления силы, перпендикулярной линии Земля-Луна. Процесс такого торможения завершится только тогда, когда угловая скорость вращения Земли сравняется с угловой скоростью обращения Луны вокруг Земли. Для Луны, менее массивной, чем Земля, аналогичный процесс, как мы видим, уже закончился: сутки на Луне давно равны периоду обращения вокруг Земли, в результате чего Луна повернута к Земле всегда одной стороной.
Подсчитано, что 1 миллиард лет назад земные сутки были на 4 часа короче современных и составляли всего около 20 часов. В тот период Луна была расположена гораздо ближе к Земле, чем сейчас, совершала один оборот вокруг нашей планеты всего за несколько суток, а океанские приливы были гораздо мощнее. Еще через 5 миллиардов лет вращение Земли затормозится настолько, что с Луны будет уже всегда видна только одна сторона Земли, в земном году тогда будет всего лишь 9 суток вместо нынешних 365, а удалившаяся Луна будет совершать в год 9 оборотов (т.е. в году будет 9 месяцев, а в каждом месяце - один день).
Ссылки:
Как рассчитываются затмения - "Астрофорум"
Солнечная система
Земля - Луна
| А также : | Наука Общество |