На обратной стороне Луны обнаружено редкое гранитное тело

Планетологи обнаружили обширный кусок гранита, погребенный на обратной стороне Луны. Исследовательская группа проанализировала измерения, проведенные многонациональными лунными миссиями, и обнаружила, что гранит, расположенный под регионом Комптон-Белкович на лунном нагорье, вероятно, стал причиной аномально высокой температуры в этом месте.

Однако как там образовался гранит, остается загадкой. «Все хрестоматийные способы изготовления гранита включают в себя процессы, которые происходят только на Земле», — сказал Мэтт Сиглер, планетолог из Института планетарных наук в Тусоне, штат Аризона, и ведущий исследователь открытия. «Как воссоздать этот процесс?»

На Земле гранит образуется в результате частичного плавления литосферы. Магма, извергнутая из мантии и остывшая на поверхности Земли, представляет собой всего лишь базальт. Когда богатые базальтом плиты коры погружаются вдоль края тектонической плиты, давление и тепло заставляют породу выделять воду, что снижает температуру плавления вышележащей литосферы. То, что в конечном итоге появляется близко к поверхности, представляет собой богатый кремнеземом гранит, обогащенный торием и ураном.

Каждую пятницу получайте самые увлекательные научные новости недели на свой почтовый ящик.

Процесс изготовления гранита на Земле во многом зависит от рециркуляционных свойств тектоники плит и большого количества воды. Оба они редки во всей Солнечной системе, как и гранит. Редко, но не невозможно.

Исследователи не ожидали обнаружить следы гранита на обратной стороне Луны. Они даже не искали его.

По словам Зиглера, на Луне известно около 10 богатых кремнеземом объектов. «Они довольно редки, тогда как 16% поверхности Луны покрыто базальтом». Астронавты Аполлона-12 обнаружили небольшое количество гранитных зерен на ближней стороне Луны в районе Процелларума, и ученые-планетологи все еще пытаются понять происхождение этих зерен.

Поэтому исследователи не ожидали обнаружить следы гранита на обратной стороне Луны. Они даже не искали его.

Первоначально они пытались понять происхождение странно высоких концентраций тория в небольшом пятне на дальней стороне, объяснил соавтор Цзяньцин Фэн, планетолог из Института планетологии и эксперт в области дистанционного зондирования. Аномалия Комптона-Бельковича имеет самую высокую концентрацию тория на Луне, а также намного жарче, чем окружающие лунные возвышенности. По словам Фэна, температура в микроволновом диапазоне выше, чем где-либо на той же широте.

Пытаясь заглянуть под поверхность этой аномалии, команда собрала новые микроволновые данные с приборов на борту китайских лунных орбитальных аппаратов «Чанъэ-1» и «Чанъэ-2» и лунного разведывательного орбитального аппарата НАСА, а также прошлые данные с индийского «Чандраян-1». а также миссии НАСА «Лунный разведчик», Лаборатория гравитационного восстановления и внутренних процессов (GRAIL) и миссии «Аполлон». Объединенные данные дистанционного зондирования этих миссий помогли команде точно составить карту температуры вокруг Комптона-Белковича и под ним.

Данные показали, что в этом месте примерно в 20 раз жарче, чем в окружающем высокогорье. Геохимические модели команды предполагают, что температурная аномалия вызвана большой гранитной системой — батолитом около 50 километров в поперечнике и глубиной 20 километров — нагревающей землю снизу.

Его объем, вероятно, аналогичен земным батолитам, таким как Андское магматическое тело Альтиплано-Пуна. Модель исследователей аппроксимировала батолит как два эллипсоида, но на самом деле там могло быть несколько меньших камер и подоконников, сплетенных вместе, пустых остатков вулканического прошлого региона.

Открытие было опубликовано в журнале Nature и представлено на конференции Гольдшмидта 2023 года в Лионе, Франция, в июле.

«Эта новая находка большой массы гранита на Луне невероятно интересна», — сказал Стивен Элардо, планетарный геохимик из Университета Флориды в Гейнсвилле, в заявлении об открытии. «У нас есть тонны гранита разных вкусов по всей Земле… Но с геологической точки зрения, гранит довольно сложно создать без воды и тектоники плит, поэтому мы действительно не видим этот тип породы на других планетах».