В ясную ночь полная Луна выглядит так же, как ее видели наши предки — тот же черно-белый или цветной (из-за атмосферного преломления отраженных солнечных лучей) диск с большими темными «морями» и светлыми «горами». Спутник был обращен к Земле одной стороной и сто миллионов, и миллиард лет назад. Подобные небесные тела называются планетами-глазами.
Существует гипотеза, что Луна возникла в результате гигантского столкновения Земли и гипотетической Тейей, планетой размером с Марс, около 4,5 миллиарда лет назад. Энергия, выделившаяся в результате столкновения, привела к образованию гигантского объема расплавленной горной породы, покрывшего как Землю, так и молодую Луну.
Охлаждение магмы должно было привести к формированию почти однородного твердого спутника, покрытого повсюду одинаковой корой. Но получилось не так. Всегда обращенное к нам полушарие, видимая сторона Луны, имеет совершенно иной вид, чем противоположная половина нашего спутника. Там преобладают живописные высокогорные ландшафты и практически нет «морей».
Темные лунные «моря» состоят из базальтовых магматических пород, которые активно извергались около 3,5 миллиардов лет назад на ближней стороне и очень редко — на дальней. Это свидетельствует об отличной эволюционной истории этих двух полушарий.
Почему и как это произошло? Прежде всего, повлияли приливные силы Земли — в недрах обращенного к ней полушария геологические процессы шли интенсивнее — магма рвалась наружу. Но дополнительный секрет геологического механизма, который разделил Луну на два мира, может быть скрыт в содержании галогенов (прежде всего, фтора и хлора), обнаруженных в лунных образцах.
Содержание галогенов в лунных минералах дает уникальное представление об эволюции Луны. Исследователи из Центра геодинамики Университета Эхиме (Испания) в сотрудничестве с коллегами из Университета Мюнстера (Германия) и Амстердамского университета Врийе (Нидерланды) провели эксперименты при высоком давлении и высокой температуре и успешно получили уникальные данные о том, как хлор распределяется между лунными минералами и сосуществующей магмой.
Чтобы оценить содержание галогенов в образцах коры, исследователи объединили модели эволюции лунных недр и обнаружили, что большинство образцов, взятых с видимой стороны Луны, аномально богато ионами хлора. Недавно же доставленные материалы с другой стороны не демонстрируют обогащения хлором. В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, авторы приводят доказательства, подтверждающие прямую связь содержания хлора с характером лунных ландшафтов и структурой лунной коры на видимой и невидимой сторонах Луны.
Подобное разделение небесных тел на два не похожих друг на друга мира принято называть дихотомией. Примером может служить «марсианское раздвоение», о котором недавно писал Hi-Tech Mail.
Учитывая, что хлор является химически крайне агрессивным и летучим веществом, метасоматоз в паровой фазе может быть связан с дегазацией (вызванной ударами метеоритов или мощными извержениями) обширных базальтов в террейне Procellarum KREEP и (в меньшей степени) в двух других лунных террейнах. Породы на обратной стороне Луны, не обогащенные хлором, являются продуктами кристаллизации первичной магмы, образовавшейся в недрах Луны около 4,3 миллиарда лет назад. С тех пор они почти не изменились.
Это исследование лишний раз иллюстрирует научную ценность недавних космических миссий, которые были сосредоточены именно на изучении обратной стороны Луны и доставке образцов на Землю. Остается надеяться, что программы освоения Луны будут развиваться, и им не помешает гипотетическое столкновение с Луной крупного астероида 2024 YR-4, незаслуженно прозванного «убийцей городов».
