Ученые давно пытались определить возраст огромной вмятины в районе Южного полюса Луны — бассейна Эйткена, самого большого и древнего из известных ударных кратеров на поверхности нашего спутника. Исследовательская группа под руководством профессора Чэнь И из Института геологии и геофизики Китайской академии наук определила, что бассейн образовался 4,25 миллиарда лет назад. Ученые проанализировали первые образцы горных пород, доставленные из бассейна Эйткена китайской миссией «Чанъэ-6». Результаты опубликованы в Национальном научном обзоре Академии наук КНР.
Считается, что бассейн Эйткена, обширная ударная структура на невидимой стороне Луны, возникла в период интенсивной бомбардировки астероидами, которая повлияла на формирование большей части Солнечной системы в первые несколько сотен миллионов лет ее существования. Но точный возраст бассейна остается неизвестным, что затрудняет попытки вписать его появление в историю Луны и оценить характер вызвавшего появление кратера столкновения или ряда столкновений.
Предыдущие оценки возраста бассейна сильно различались, что подчеркивало важность прямого анализа материалов, полученных на Луне. Доставка на Землю образцов в рамках миссии «Чанъэ-6» дало ученым возможность разгадать эту загадку. Исследовательская группа сосредоточилась на ударных расплавленных породах в этих образцах, которые дают важные сведения о формировании бассейна.
В результате столкновения с астероидом образовался массивный слой расплава. Профессор Чен объясняет, что для наиболее точного установления возраста бассейна им было необходимо сначала определить продукты этого расплава в образцах.
Исследователи тщательно проанализировали около 1600 фрагментов из двух образцов грунта и выявили 20 обломков магматической горной породы норит с текстурой, минералогией и геохимическими характеристиками, указывающими на ударное происхождение минерала. Используя метод датирования минералов по изотопам свинца, ученые обнаружили свидетельства двух не связанных между собой ударных событий, произошедших 4,25 и 3,87 миллиарда лет назад.
Более древние нориты, возраст которых составляет 4,25 миллиарда лет, имеют структурные и композиционные особенности, указывающие на то, что они кристаллизовались на разной глубине в пределах общего ударного расплавленного слоя, образовавшегося в результате события, непосредственно сформировавшего бассейн. Более поздние фрагменты сформировались через 380 миллионов лет в результате гораздо более слабого повторного удара в ту же самую воронку. Профессор Чен убежден, что проведенные геологические исследования и литологический анализ убедительно доказывают, что возраст в 4,25 миллиарда лет соответствует формированию бассейна Эйткена.
Это исследование предоставляет прямые доказательства на основе образцов, что крупнейший ударный бассейн на Луне образовался примерно через 320 миллионов лет после зарождения Солнечной системы. Точный возраст служит важной отправной точкой для уточнения хронологии лунных кратеров и реконструкции временной шкалы ранней эволюции Луны и всей Солнечной системы в период так называемой «Большой бомбардировки».
