Луна подкинула проблем

На спутнике Земли обнаружены свежие следы геологической активности

Луна оказалась не таким спокойным небесным телом, как считалось раньше

Поверхность Луны не только сморщивалась, но и растягивалась последние 50 млн лет, установили селенологи из NASA, обнаружившие на спутнике Земли молодые рифтовые долины – верный признак геологической активности.

Детальный анализ изображений нескольких небольших участков поверхности Луны, полученных с лунного зонда NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), показал, что лунная кора растягивается, формируя небольшие слабоуглубленные долины – грабены. Отвечающая за формирование таких долин геологическая активность, как полагают, насчитывает 50 миллионов лет.

Это совсем небольшой срок в сравнении с возрастом Луны, который составляет 4,5 млрд лет.

Изучая сделанные в высоком разрешении снимки лунной поверхности, переданные с LRO, команда специалистов NASA обнаружила небольшие регулярные борозды, длина которых превышает их ширину. Борозды были идентифицированы как грабены – особые геологические образования на поверхности планет и спутников, которые возникают в местах тектонических разломов коры и последующего медленного растяжения их краев с одновременным опусканием участка коры в месте разлома.

На планетах Солнечной системы, а также их спутниках обнаружены и изучены сотни грабенов. На Земле они часто служат резервуарами озер, как, например, озер Виктория, Танганьика и Ньяса в Восточной Африке, где находится самая большая на Земле система грабенов. Еще один грабен, Баргузинскую впадину, занимает другое великое озеро – Байкал. Другой знаменитый грабен, самый большой и, пожалуй, самый живописный из обнаруженных в Солнечной системе, – долина Валлис Маринерис на Марсе.

Теперь грабены, пусть и довольно скромные по размерам, обнаружены на Луне, что, с одной стороны, ставит наш спутник в ряд общих случаев геологической истории, позволяя лучше понять прошлое Луны и процессы, которые происходят у нее внутри, с другой – ставит новые вопросы.

Рис. 1. Грабены возникают в местах тектонических разломов коры и последующего медленного растяжения их краев с одновременным опусканием участка коры в месте разлома. // Arizona State University/Smithsonian Institution

«Считается, что из-за продолжающегося остывания ядра Луна сжимается. Однако в местах, где были обнаружены грабены, сила растяжения превосходит силу сжатия. Это говорит о том, что силы стяжения невелики, в противном случае геологически молодые грабены никогда бы не возникли», – указывает Томас Уоттерс из Центра по изучению Земли и планет при Смитсониановском национальном музее авиации и космонавтики в Вашингтоне, а также ведущий автор статьи с описанием открытия, опубликованной в Nature Geoscience.

Слабое стяжение говорит, скорее всего, о том, что, в отличие от планет земной группы, к которой из-за ее солидных размеров иногда причисляют и Луну, наш спутник не пережил стадию полного расплавления пород:

полностью жидким на ранних стадиях эволюции Луны было только ее ядро.

Эта точка зрения менее популярна среди селенологов, однако с открытием грабенов она получает дополнительные козыри.

В августе 2010 года специалисты, изучающие снимки с LRO, обнаружили, что вся поверхность Луны усеяна системой дольчатых эскарпов – специфичных скальных формаций, подтверждающих, что в прошлом вся поверхность спутника претерпела равномерное сжатие и, возможно, продолжает сжиматься до сих пор.

Сморщивание лунной поверхности подтверждало гипотезу, что сжимается, равномерно остывая, внутренняя часть Луны: размеры и форма эскарпов позволили даже подсчитать, что в результате сжатия расстояние между центром спутника и поверхностью уменьшилось почти на километр.

Открытие молодой системы грабенов несколько подпортило эту картину, показав, что лунная поверхность не только сжималась, но и растягивалась и, возможно, продолжает это делать до сих пор.%%

Рис. 2. Самый протяженный (500 м) грабен обнаружен на обратной стороне Луны. Глубина его ложа -- примерно 20 м. В высоком разрешении пока картирована половина лунной поверхности. // NASA/Goddard/Arizona State University/Smithsonian Institution

«Это растяжение говорит нам, что Луна геологически активна до сих пор, а LRO предоставил нам детальное изображение этого процесса», – комментирует открытие лунных грабенов Ричард Вондрак из Годдаровского центра NASA в Гринбелте, штат Мэриленд.

Свидетельства неутихающей геологической активности на Луне накапливаются уже давно, но все они были косвенными, как, например, сейсмические колебания, зафиксированные лунными сейсмографами, доставленными на Луну в рамках программы «Аполлон».

Оставалось неясным, вызваны ли эти лунотрясения приливными силами, падениями метеоритов или термальным растяжением и сжатием лунной поверхности при чередовании лунного дня и ночи.

Но с обнаружением грабенов селенологи получили хорошее подтверждение, что эти сейсмические колебания могут быть вызваны геологической активностью и иметь тектоническую природу.

Для селенологов обнаружение молодых лунных грабенов стало большим сюрпризом: вопреки сложившемуся мнению, Луна последние как минимум 50 млн лет не только пассивно остывала, но и вела геологически активный образ жизни. Теперь необходимо понять, как могли сосуществовать эти два разнонаправленных процесса.