Это один из образцов лунного грунта, доставленных на Землю в 1972 году экипажем крайней (последней из состоявшихся к сегодняшнему дню) пилотируемой лунной миссии: "Аполлон-17". Стоит отметить, что в составе экипажа "Аполлона-17" был геолог Харриссон Шмитт, а взять на Луну геолога — очень правильное решение с точки зрения грамотного выбора образцов.
Один из образцов лунного грунта, доставленных на Землю экипажем "Аполлона-17". Фото © lpi.usra.edu
На фото рядом с камнем (справа) для понимания его габаритов положили сантиметровый кубик. То есть он, похоже, не крупнее сантиметров 12, даже в хрупкой женской руке умещается. А весит при этом порядка килограмма. Оказалось, что в нём много минерала под названием ильменит — титанистый железняк, очень плотный и тяжеловесный. Кстати, почему называется ильменит: потому что впервые его нашли на Урале в Ильменских горах. Так вот, этот лунный ильменит вызывает некоторые вопросы.
"Аполлон-17" работал в Море Ясности, одном из крупнейших, известных и прекрасно видных невооружённым глазом землянина. Вообще, как известно, лунные моря — это застывшие вулканические породы, базальты. И по мере сопоставления доставленных с Луны образцов грунта стало ясно, что в этих базальтах ильменитов весьма много. Притом почему-то именно на ближней стороне Луны.
Астронавт миссии "Аполлон-17", геолог Харрисон Шмитт рядом со Скалой Трейси в лунной долине Тельца-Литтроу 13 декабря 1972 года. Фото © Wikipedia
Образоваться такие минералы, по представлениям геологов, должны были вскоре после возникновения самой Луны как таковой — когда верхние слои полностью расплавленной сначала лунной магмы стали застывать. Но что интересно: при такой своей тяжести ильмениты неизбежно должны были "тонуть", опускаться вниз, особенно с учётом того, что под ними, по имеющимся представлениям, должны были находиться породы менее плотные. Поэтому по всем признакам в начале эволюции Луны случился великий переворот: лунная мантия "вывернулась наизнанку" по мере оседания ильменитов.
Схематическая иллюстрация процесса оседания тяжёлых богатых титаном пород в мантию Луны. Фото © lpl.arizona.edu
В принципе, конечно, какое-то количество этих тяжёлых пород частично могло и должно было снова тут и там подниматься на поверхность с вулканическими извержениями. Но почему тогда это не прослеживается равномерно по всей Луне, а концентрируется именно на видимой стороне? Планетологи говорят, после расследования обстоятельств этого великого лунного переворота получился прямо-таки приключенческий сценарий. Они считают, что тут дополнительно что-то вмешалось.
И зацепкой стало подробное рассмотрение ещё одного интересного феномена лунной поверхности — обширные лунные моря охватывают собой область подозрительного изобилия редкоземельных элементов вкупе с фосфором и калием. Эту территорию назвали KREEP: К — значит калий, REE — редкоземельные (rare-earth) элементы, P — фосфор. И вот карта распределения этого сочетания веществ на Луне. Вернее, это карта распределения тория, но торий — верный признак KREEP. Зелёным цветом обозначено, где всего этого много.
Карта распределения тория на Луне, указывающая на места скоплений редкоземельных элементов (зон под названием KREEP Terrane). Фото © Wikipedia
Так вот, учёных заинтересовало, что здесь ярко выделяется не только значительная часть "лица", которое многим видится на ближней стороны Луны, но и очень интересный регион с обратной стороны. Это так называемый бассейн Южный полюс – Эйткен: он простирается от Южного полюса внизу и до кратера Эйткен наверху, получается диаметр около 2,5 тысячи километров. Регион представляет собой обширную вмятину, и выводы учёных таковы, что это — гигантский кратер, который остался после падения соответствующего астероида. И рухнул он, по оценкам, более четырёх миллиардов лет назад, то есть опять же практически в начале начал. Напомним, Солнечная система существует 4,6 миллиарда лет.
Топографическая карта бассейна Южный полюс – Эйткен на обратной стороне Луны. Фото © Wikipedia
И вот какое на этот счёт появилось предположение: может быть, от этого удара пошла настолько мощная тепловая волна, что все эти редкоземельные вещества вместе с ильменитами с этой волной отхлынули на видимую сторону Луны. И это, по крайней мере отчасти, объясняет её поразительное внешнее и внутреннее отличие от обратной стороны. Большие надежды на продолжение этого "приключенческого" расследования возлагают на будущие лунные миссии: экипажи совершенно точно будут высаживаться в лунной "Антарктиде", то есть в южных полярных областях, куда нога человека ещё не ступала: эта зона привлекает изобилием в ней водяного льда. Доставить на Землю грунт из этой лунной мерзлоты — очень интригующая задача.