Падение астероида на Луну образовало два больших каньона за 10 минут, заявили ученые
Недалеко от южного полюса Луны находятся два каньона, каждый из которых сопоставим по размерам с Гранд-Каньоном в Аризоне. Однако возникли они не в результате постепенной эрозии, как в случае с Большим каньоном, где миллионы лет протекает река Колорадо, а в результате совершенно иного процесса.
Новые исследования показывают, что эти каньоны, расположенные в области, называемой ударным бассейном Шредингера, на обратной стороне Луны, были «вырыты» менее чем за 10 минут скалистыми обломками, которые с силой взлетели в воздух, когда астероид или комета ударили в лунную поверхность примерно 3,8 миллиарда лет назад.
Этот удар высвободил примерно в 130 раз больше энергии, чем нынешний мировой запас ядерного оружия, считает геолог и ведущий автор исследования Дэвид Кринг из Лунного и планетарного института Ассоциации космических исследований университетов в Хьюстоне.
Исследование было опубликовано 4 февраля в журнале Nature Communications.
Ученые составили карту каньонов, используя данные, полученные роботизированным космическим аппаратом НАСА Lunar Reconnaissance Orbiter, а затем с помощью компьютерного моделирования определили направления потоков и скорость летящих обломков. По их мнению, скорость движения обломков могла достигать 3 600 км в час.
Один из каньонов, Валлис Планк (Долина Планка), имеет длину около 280 км и глубину 3,5 км. Другой, Валлис Шредингера, имеет длину около 270 км и глубину 2,7 км.
Столкновение произошло в период сильной бомбардировки внутренней части Солнечной системы космическими камнями, которые, как предполагается, были смещены в результате изменения орбит планет-гигантов — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна (которое, как считается, произошло в то время).
Объект, столкнувшийся с Луной, по оценкам, был около 25 км в диаметре, что больше, чем у астероида, который врезался в Землю 66 миллионов лет назад.
«Когда столкнувшийся астероид или комета врезались в лунную поверхность, они вырвали огромный объем породы, которая была выброшена в космос над лунной поверхностью, прежде чем обрушиться обратно. Узлы породы внутри этой завесы обломков ударились о поверхность в серии более мелких столкновений, эффективно вырезав каньоны. Прилегающие к каньонам обломки должны были покрывать ландшафт», — говорит Кринг.
Каньоны — это прямолинейные шрамы на лунной поверхности, расходящиеся от большого круглого ударного кратера, рядом с которым также находятся более мелкие кратеры от не связанных с ним ударов.
Это был один из последних крупных ударов по поверхности Луны и Земли в период бомбардировки в ранней Солнечной системе. Луна до сих пор хранит эти шрамы на своей поверхности, а Земля — нет.
Это связано с тем, что Земля перестраивает свою поверхность в рамках геологического процесса, называемого тектоникой плит. Внешняя часть нашей планеты состоит из каменных плит размером с континент, которые движутся очень медленно. В местах их соприкосновения одна плита погружается под другую, отправляя породу, находившуюся на поверхности, глубоко под землю. На Луне, менее динамичном теле, тектоника плит отсутствует.
Новые выводы имеют значение для изучения Луны в ближайшие годы. Ударный бассейн Шредингера расположен недалеко от зоны исследования, запланированной НАСА для миссии Artemis, которая должна высадить астронавтов на Луну впервые после высадки Apollo в 1970-х годах.
«Поскольку обломки от удара Шредингера были выброшены в сторону от южного полюса Луны, древние породы в полярной области будут находиться на поверхности или близко к ней, где астронавты "Артемиды" смогут их собрать. Таким образом, астронавтам будет проще собрать образцы из самой ранней эпохи лунной истории», — говорит Кринг.
По словам Кринга, эти камни позволят ученым проверить гипотезу о том, что Луна образовалась в результате столкновения с Землей крупного импактора и выброса расплавленного материала в космос, а также гипотезу о том, что на ранних этапах лунная поверхность представляла собой океан магмы.