Американские и европейские планетологи проанализировали состав древнейших горных пород Луны и пришли к выводу, что она возникла значительно раньше, чем сейчас предполагают астрономы — не 4,4 млрд лет назад, а 4,51 млрд лет назад, практически одновременно с образованием Земли.
Выводы исследователей были опубликованы в статье в научном журнале Nature.
"Проведенные нами расчеты указывают на то, что частое присутствие в лунных породах образцов кристаллов цирконов возрастом в 4,35 млрд лет является индикатором того, что недра ранней Луны были почти полностью переплавлены в результате гравитационных взаимодействий с Землей и Солнцем. Это можно объяснить только в том случае, если Луна возникла максимально рано, около 4,5 млрд лет назад", — пишут планетологи.
К такому выводу пришла группа европейских и американских планетологов под руководством профессора Университета Калифорнии в Санта-Крузе (США) Фрэнсиса Ниммо при изучении возраста и структуры большого числа так называемых цирконов. Так ученые называют микроскопические кристаллы тугоплавких пород, которые возникают в толще лавы после ее "всплытия" к поверхности планеты.
Недавно ученые из Университета Калифорнии (Лос-Анджелес) обнаружили в ходе изучения цирконов, присутствующих в пробах лунных пород с "Аполлона-17", что часть этих кристаллов была неожиданно древней — их возраст составляет 4,46 млрд лет, тогда как другие цирконы возникли не позже чем 4,35 млрд лет назад. Это открытие вызвало бурные диспуты о времени формирования Луны и породило дебаты о том, как возникали цирконы в процессе застывания ее мантии и коры.
Новый сценарий формирования Луны
Для разрешения этих споров профессор Ниммо и его коллеги подготовили компьютерную модель расплавленных недр Луны на самых первых этапах ее формирования, при помощи которой ученые попытались воспроизвести процесс кристаллизации разных вариаций цирконов. При проведении этих расчетов ученые учитывали то, как на недра Луны влияли ее гравитационные взаимодействия с Землей и Солнцем, периодически растягивавшие и сжимавшие породы ее мантии и коры.
Проведенные планетологами вычисления показали, что Луна 4,35 млрд лет назад оказалась на такой орбите, на которой ее гравитационные взаимодействия с Землей вели к необычно сильному прогреву ее недр на протяжении нескольких десятков миллионов лет. В результате этого ее кора и мантия повторно расплавились, что привело к почти полному уничтожению всех следов существования первичных пород Луны, в том числе большинства самых ранних цирконов.
По этой причине исследователи считают, что Луна сформировалась примерно 4,51 млрд лет назад, на что указывают доли рубидия-87 и стронция-87 в породах лунной коры, а также гафния-182 и вольфрама-182 в глубинных недрах Луны. По словам исследователей, этот сценарий объясняет не только возраст цирконов с "Аполлона-17", но и многие другие аномалии, в том числе необычно малое число древних кратеров, а также низкую долю так называемых сидерофильных элементов в мантии Луны по сравнению с породами Земли.
