Гигантская масса под обратной стороной Луны: учёные пытаются понять её природу

Топографическая карта бассейна Южный полюс — Эйткен на обратной стороне Луны. Пунктиром обозначена область, под которой находится плотная масса. Синий цвет показывает низкие участки рельефа, красный — наиболее высокие.

Если говорить просто, бассейн возник в результате столкновения Луны с крупным космическим объектом. Однако по-настоящему интересно не то, что видно на поверхности, а то, что скрыто под ней.

В 2019 году под бассейном Южный полюс — Эйткен была обнаружена огромная массовая аномалия. Это означает участок недр, где вещества больше или оно плотнее, чем в среднем по спутнику Земли.

Открытие стало возможным благодаря данным миссии NASA GRAIL, в ходе которой два аппарата летали вокруг Луны друг за другом и с невероятной точностью измеряли расстояние между собой. Когда они пролетали над зоной с чуть более сильным притяжением, их траектория менялась. По этим крошечным отклонениям ученые и построили гравитационную карту Луны.

Однако для максимальной точности одной гравитации недостаточно. Необходимо учитывать и рельеф: где находятся горы, где впадины, где кора толстая, а где тонкая. Поэтому данные GRAIL сопоставили с топографическими данными Луны, собранными орбитальным аппаратом NASA Lunar Reconnaissance Orbiter. И именно тогда проявилась странность: под гигантским бассейном скрывается огромная масса, которую невозможно объяснить одной лишь формой поверхности.

Бассейн Южный полюс — Эйткен, расположенный на обратной стороне Луны, представляет собой уникальную геологическую структуру. Слева на изображении представлена карта рельефа, созданная на основе данных лазерного альтиметра LOLA; черная линия обозначает внутренний край бассейна, а белый пунктир — центральное понижение. Справа — карта гравитационных аномалий, полученная в ходе миссии NASA GRAIL, которая демонстрирует скрытое распределение массы под бассейном.

Оценка оказалась впечатляющей: минимальная масса составляет около 2,18 × 10^18 килограмма. Это в несколько раз превышает массу крупнейшего острова Гавайского архипелага. Таким образом, речь идет о массе планетарного масштаба, сосредоточенной в локальной структуре и, согласно моделям, находящейся на глубине более 300 километров.

Одно из наиболее интригующих и вместе с тем хорошо аргументированных объяснений предполагает, что под обратной стороной Луны находится металлическое вещество древнего ударника — того самого тела, которое миллиарды лет назад столкнулось с Луной и сформировало бассейн Южный полюс — Эйткен.

Если ударник был богат металлом, часть его плотного вещества могла не испариться и не распасться на мелкие фрагменты, а уйти глубоко в лунную мантию. По сути, внутри Луны может находиться остаток небесного тела.

Однако это не означает, что под бассейном Южный полюс — Эйткен покоится цельная металлическая глыба, которую можно просто извлечь. После такого столкновения вещество ударника и лунные породы должны были расплавиться, перемешаться и частично уйти в глубину.

Существует и другая версия.

Массовая аномалия может оказаться не остатком ударного тела, а плотными породами и оксидами, связанными с эволюцией самой Луны. На заре Солнечной системы, когда молодой спутник Земли был горячим и частично расплавленным, его внутренние слои постепенно разделялись по плотности. Более тяжелые вещества погружались в недра — именно так у планет формируются металлические ядра. Однако, поскольку Луна остывала быстрее, избыточная масса могла застрять на пути к центру.

Именно поэтому данное открытие представляет такой интерес. Оно не дает простого ответа, но в очередной раз напоминает, что ближайшее к нам небесное тело хранит загадки, над решением которых будет биться еще не одно поколение ученых.