Ученые давно стремятся определить возраст впадины Южный полюс–Эйткен (SPA), крупнейшего и старейшего известного кратера на поверхности Луны. Недавно исследовательская группа под руководством профессора Чена Юи из Института геологии и геофизики Китайской академии наук датировала образование впадины на 4,25 миллиарда лет назад, проанализировав первые образцы пород, возвращенные с впадины SPA миссией "Чанъэ-6" Китая.
Результаты исследования опубликованы в журнале National Science Review.
Впадина SPA, обширная ударная структура на обратной стороне Луны, предположительно, образовалась в период интенсивного бомбардировки астероидами, который сформировал большую часть солнечной системы в первые несколько сотен миллионов лет. Несмотря на свою значимость, точный возраст впадины SPA оставался неясным, что затрудняло понимание ее роли в истории Луны и планет.
Предыдущие оценки возраста впадины значительно варьировались, что подчеркивало необходимость прямого анализа материалов, полученных из SPA. Возврат лунных образцов с впадины SPA в рамках миссии "Чанъэ-6" предоставил ученым возможность разрешить эту загадку. Исследовательская группа сосредоточилась на образцах ударного расплава, которые предоставляют важные подсказки о формировании впадины.
"Ударное событие SPA создало массивный слой ударного расплава," объяснил профессор Чен. "Чтобы точно определить возраст впадины, нам сначала нужно было идентифицировать продукты этого расплава в образцах "Чанъэ-6"."
Исследователи тщательно проанализировали примерно 1,600 фрагментов из двух образцов почвы, идентифицировав 20 норитовых кластеров с текстурами, минералогией и геохимическими признаками, соответствующими ударному происхождению. Используя метод датирования свинца-свинца минералов, содержащих циркон, в этих кластерах, они обнаружили доказательства двух различных ударных событий, датированных 4,25 и 3,87 миллиарда лет назад.
Старые нориты, датированные 4,25 миллиарда лет, продемонстрировали структурные и составные особенности, указывающие на то, что они кристаллизовались на различных глубинах в пределах общего слоя ударного расплава, образованного событием формирования SPA.
"Наши геологические обследования и сравнительные литологические анализы явно указывают на то, что возраст 4,25 миллиарда лет соответствует образованию впадины SPA," заявил профессор Чен.
Это исследование предоставляет прямые, основанные на образцах доказательства того, что крупнейшая ударная впадина Луны образовалась примерно через 320 миллионов лет после рождения солнечной системы. Точный возраст 4,25 миллиарда лет для впадины SPA служит критической опорной точкой для уточнения хронологии лунного кратерирования и реконструкции временной шкалы ранней эволюции Луны.
Эти результаты не только углубляют наше понимание истории Луны, но и проливают свет на динамические процессы, которые формировали раннюю солнечную систему.