Стоит ли ожидать вулканических извержений на Луне?⁠⁠

В последнее время очень активно обсуждается перспектива возобновления пилотируемых полетов на Луну. Причин отправиться туда немало. Это и вечная тяга человечества к познанию неизвестного, и соображения более практического плана, вроде изучения возможности добычи полезных ископаемых. Мы населяем динамичное в своих трансформациях небесное тело, поэтому кому-то может показаться, что работа на нашем спутнике, безжизненном и застывшем, будет скучноватой. Но, возможно, данное представление не соответствует действительности. Наука не способна заглянуть вглубь Луны, поэтому об её геологической активности приходится судить по подсказкам, находящимся на поверхности. И некоторые из них прямо намекают на то, что наш спутник все ещё «жив».

Прежде чем говорить о репутации Луны, как геологически мертвого небесного тела, нужно вспомнить о том, как она родилась. Считается, что это произошло около четырех с половиной миллиардов лет назад. Молодая Земля была тогда гораздо меньше, чем сегодня, но затем столкнулась с Теей – протопланетой размером с Марс. Большая часть материала обоих участников космической аварии слилась в единое целое, однако некоторый его объем был выброшен наружу и в конечном итоге сформировал Луну. Новорожденный спутник находился гораздо ближе к Земле, и гравитационное взаимодействие двух небесных тел разогревало его, затапливая поверхность раскаленными лавовыми потоками.

Анимация возможного появления Луны

Затем она начала медленно остывать, но охлаждение ещё не означает полной заморозки, и если внутри Луны остается жидкая лава, её следы можно увидеть на поверхности, куда она прорывается и затвердевает. На спутнике есть множество серых «пятен». Это так называемые «моря». Они темнее окружающих областей, так как состоят из базальта, который представляет собой застывшую лаву. Что, естественно, является прямым указанием на былую геологическую активность Луны. Но, может быть, она продолжается до сих пор? А если нет, то когда завершилась?

Ученые используют две основные стратегии, чтобы попытаться найти ответы на эти вопросы. Первая заключается в изучении кратеров. Если воронка меньшего размера находится внутри более крупной, это значит, что она моложе. Также можно посчитать количество этих примет местности. Чем их больше, тем раньше сформировалась та или иная область поверхности. В данном случае мы имеем дело с относительным датированием, так как описанные методы не могут сообщить о конкретном возрасте. Несмотря на все сложности, исследователи смогли с их помощью выявить лаву, которая затвердела всего 18 миллионов лет назад. Это по астрономическим меркам совсем немного, но чтобы подтвердить данный вывод, нужно получить в руки реальные образцы пород, после чего в дело вступает вторая стратегия датирования – радиоизотопная.

Это довольно точный метод определения возраста. Некоторые изотопы тех или иных химических элементов радиоактивны и распадаются с предсказуемой скоростью. Чтобы узнать, сколько лет материалу, нужно всего лишь выяснить соотношение количества искомого изотопа и того вещества, в которое он превращается. К сожалению, образцы лунного реголита очень трудно достать, тем более с конкретной области поверхности. В 60-70-ых годах прошлого века астронавты «Аполлонов» привезли на Землю сотни килограммов этого материала, а в 2020-ом некоторое его количество было присовокуплено китайской автоматической межпланетной станцией «Чанъэ-5». В первом случае это образцы возрастом более 4 миллиардов лет, а во втором – вдвое моложе. Если судить только по ним, можно сделать вывод, что лунный вулканизм давным-давно прекратился, и это была бы неплохая новость для будущих исследователей нашего спутника. Опасностей на поверхности Луны хватает, и осознание того, что где-нибудь поблизости не начнет извергаться вулкан, им совсем не помешает.

Члены экипажа «Аполлона-14» демонстрируют одни из самых больших лунных камней, которые они привезли с Луны

Однако некоторые приметы местности все же заставляют сомневаться в этом. Возьмем, к примеру, небольшой, но довольно яркий кратер Ина, который находится в так называемом «Озере Счастья». Он не похож на другие местные воронки и, возможно, не является следствием попадания в поверхность Луны метеорита. Об этом говорит хотя бы то, что его дно не находится ниже окружающей местности. Он больше напоминает именно вулканический объект. Кроме того, материал, заполняющий его, ярче блестит под солнечными лучами и выглядит моложе прилегающего реголита. В данный момент астрономы могут только рассматривать фотографии кратера. Но даже этого хватило одной группе ученых, чтобы с помощью описанного выше метода подсчета ударных воронок датировать возраст Ины 2 миллионами лет.

Кратер Ина от зонда Lunar Reconnaissance Orbiter

В объяснение этого феномена исследователи выдвинули весьма экстравагантную гипотезу. Согласно их предположению, под поверхностью Луны собрался значительный объем газа, который в какой-то момент вырвался на свободу, а породы, находившиеся сверху, обрушились, потеряв опору. Однако стоит отметить, что далеко не все эксперты согласны с «молодостью» Ины. Существует альтернативная гипотеза, декларирующая, что она заполнена вспененной лавой, напоминающей по консистенции пемзу. Подобный материал мог бы скрыть множество кратеров, на миллиарды лет омолодив местность.

Снимок полученный с помощью спектрометра зонда Clementine. Западный кратер и кратер Ина

Ещё одним свидетельством геологической активности нашего спутника могут быть «лунотрясения». Они фиксируются в течение десятков лет благодаря сейсмометрам, оставленным на Луне экипажами «Аполлонов». Что может быть их причиной? Вряд ли в недрах небесного тела сохранилось много тепла, но там есть радиоактивные элементы, выделяющие какую-никакую энергию. Здесь нет тектоники плит, как на Земле, но если между внутренними слоями имеется заметная разница температур, то это тоже может выливаться в проявления сейсмического характера. Остывающие породы становятся плотнее и опускаются, в то время как теплые стремятся наверх.

Не будем сбрасывать со счетов гравитационное взаимодействие между Землей и Луной, а также космическую бомбардировку – эти факторы теоретически способны увеличивать тепловой «бюджет» нашего спутника. Их совокупность, возможно, достаточна для того, чтобы внутри него находилась жидкая магма. Так ли это, покажут последующие исследования. Но, скорее всего, зрелищных извержений на Луне ждать не стоит. На этом и закончим.

Спасибо за внимание! Если вам понравилась статья, то можете поддержать нас "плюсиком" или подписаться на наш канал. Также хотелось бы упомянуть, что у нас есть свой Телеграм канал. Там мы постоянно публикуем интересные посты о космосе и астрономии.