Супервулканы. Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной - Робин Джордж Эндрюс
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
За исключением Меркурия – «Меркурий странный», – уверяет она меня, – скалистые планеты Солнечной системы обладают двумя основными видами коры. На Земле есть океаническая кора, из которой состоит морское дно, и континентальная кора, на которой живет большинство из нас. У Венеры есть яркая, похожая на мозаику поверхность и все остальное. Но иногда на одной стороне планеты преобладает один тип коры: например, в северном полушарии Марса чаще встречаются низменности, а к югу от экватора – горы. У Луны есть тонкая, покрытая лавовым морем ближняя сторона и изрытая кратерами толстая кора на обратной стороне. «Почему она такая жутко асимметричная?» – восклицает Грегг.
Как я уже сказал, если мы не ответим на этот вопрос, то не сможем объяснить происхождение лунных морей. Так что давайте попробуем.
Толщину коры на дальней стороне можно объяснить очень интересной идеей, впервые озвученной в 2014 году: это так называемая гипотеза земного сияния [14]. Когда Луна формировалась, она была гораздо ближе к Земле, возможно, всего в 12 тысячах километров от нее, в то время как сегодня это расстояние составляет почти 386 тысяч километров. Тогда она должна была казаться ужасающе огромной.
По словам астронома и астрофизика Джейсона Райта из Университета штата Пенсильвания, ученые задались вопросом, какое влияние мог оказать океан магмы Земли на новорожденную Луну «еще до того, как она стала Луной, когда Земля восстанавливалась после столкновения, а Луна только формировалась». Группа ученых во главе с тогдашней аспиранткой Райта Арпитой Рой отметила, что в более толстой коре на обратной стороне содержится больше кальция и алюминия. Такое существенное различие между ближней и дальней сторонами Луны означало, что «все остальное – лишь детали», как считает Райт. Он добавляет, что было совершенно очевидно: «дальняя сторона находилась в тени земного сияния».
Если предположить, что ближняя сторона Луны быстро оказалась бы постоянно обращенной к Земле, то она бы нагрелась от жара находящейся чрезвычайно близко и все еще расплавленной планеты. Это значит, что видимая сторона Луны долгое время находилась бы в разжиженном состоянии.
По мере остывания Луны из-за химических свойств алюминия и кальция одними из первых затвердели бы минералы, содержащие именно эти два элемента. Поскольку сторона Луны, далекая от земного жара и обращенная в сторону космоса, остывала быстрее, эти минералы преимущественно кристаллизовались там. Именно поэтому, по мнению Роя и компании, кора на обратной стороне Луны такая толстая.
Идея о том, что молодая Земля превратила Луну в крем-брюле, – «действительно классная концепция», как говорит Мориарти. «Это одна из нескольких гипотез, которые невозможно опровергнуть», – утверждает он. Но даже если это объясняет толщину коры на обратной стороне, мы все еще не понимаем, почему лавовые моря плескались в основном на ближней стороне. Подобно крему, прорывающемуся сквозь тонкое тесто, более тонкая кора на ближней стороне должна обеспечивать более легкий путь для этих менее вкусных магм. Более толстая кора на дальней стороне должна препятствовать излиянию той же магмы вверх, что могло бы объяснить избыток лавовых морей на ближней стороне.
Но это не так. Лунная магма довольно плотная и потому создает очаги повышенного притяжения. Но, говорит Джой, миссия GRAIL не обнаружила под корой на обратной стороне никаких участков с повышенной гравитацией: похоже, магма застряла в подземной пробке где-то под этой толстой корой.
Как и полагается ученым-планетологам, они свалили всю вину еще на одно мощное столкновение [15]. На этот раз пострадала большая часть ближней стороны: удар оставил на ней зияющую рану, в которую хлынули потоки раскаленной магмы. Эта идея возникает в планетологии регулярно. «Когда ученые имеют дело с чем-то непонятным, им всегда проще предположить, что виной всему какое-то сильное столкновение», – говорит Сори. Утверждается, что обширный Океан Бурь когда-то был большой дырой, в которую извергалась лава, но гравитационные данные GRAIL не выявили никаких подземных шрамов в форме круга или овала – таких, которые можно было бы ожидать после мощного удара.
В такой гипотезе нет ничего плохого, считает Грегг. Но нужно, чтобы она грамотно работала с физической точки зрения. И когда вы говорите о столкновении масштабом с целое полушарие, предполагает Грегг, то «существует очень тонкая грань между столкновением, которое достаточно велико, чтобы изменить форму этого полушария, и столкновением, которое полностью уничтожит планету». Идея вроде бы простая, но сложная в исполнении. Луну в своих измышлениях взрывать нам не надо.
И кроме того, если для того, чтобы образовался океан лавы, достаточно мощного столкновения, то что, черт возьми, происходит с самой большой лунной впадиной? Около 4,3 миллиарда лет назад космический камень длиной 170 километров врезался со скоростью 36 тысяч километров в час в южную часть обратной стороны Луны [16]. Или, возможно, это был камень длиной 200 километров, двигавшийся со скоростью 54 тысяч километров в час и врезавшийся в Луну под углом 45° [17]. Но, как и в спорах о том, под каким углом и с какой скоростью шар для боулинга врезался в ногу стоящего рядом неудачника (хотя попасть он должен был в кегли), сами вопросы не так важны, как результат. А удар, несомненно, был разрушительным: появился кратер длиной 2500 километров и глубиной 8 километров. Этот кратер сейчас называется бассейном Южный полюс – Эйткен (он едва перекрывает южный полюс Луны), и мы вправе ожидать, что он заполнен собственными лавовыми морями, как другие большие кратеры на ближней стороне.
Однако это не так. Хотя в нем, безусловно, имеется изрядная доля застывшей магмы [18], нельзя сказать, что он заполнен ею целиком. В одной из работ [19] высказывается предположение, что в результате удара откололось так много коры, что лежащая под ней магма оказалась беззащитной перед холодным вакуумом космоса, и замерзла, прежде чем смогла устроить полноценное извержение.
По словам Мориарти, в огромном бассейне, похоже, есть и другой вид магмы, но по своему химическому составу она заметно отличается от лавовых морей на видимой стороне. Возможно, в результате удара некоторые геологические ингредиенты, необходимые для создания «классического» лунного моря, улетели в космос, испортив рецепт.
Это еще одна, довольно изящная, версия событий. Но это совершенно не меняет того факта, что ни одна из гипотез, которые пытаются объяснить различия между сторонами
