Геохимики сравнили модели внутреннего строения Луны

Выяснилось, что силикатная оболочка Луны содержит больше кремнезема и железа, чем земная. Это может означать, что Луна не образовалась из земной мантии, как считалось раньше.

Новая работа геохимиков и геофизиков показывает, что мантия Луны устроена сложнее, чем думали раньше.

Источник: Unsplash

Ученые Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук вместе с коллегами из Японии попытались согласовать две ключевые модели, описывающие внутреннее строение Луны, — геофизическую и геохимическую, сообщает Минобрнауки России.

Хотя Земля и Луна имеют почти идентичный изотопный состав, новые данные указывают на существенные различия в химическом составе их недр. Прямой информации о строении глубин Луны у человечества нет, поэтому ученые опираются на косвенные источники: образцы, доставленные космическими миссиями, и результаты дистанционного зондирования.

Геофизические модели, основанные на данных миссий NASA «Аполлон», показывают, что мантия Луны богата диоксидом кремния (около 50%) и оксидом железа (11−13%) — это заметно выше, чем в земной мантии. В то же время геохимические модели, полученные при анализе лунных базальтов и экспериментах по кристаллизации древнего магматического океана Луны, дают более скромные значения — около 45% кремнезема и разное содержание тугоплавких оксидов, таких как CaO и Al₂O₃.

Оказалось, что верхняя часть обеднена кальцием и алюминием, а основной минерал — ортопироксен, а не привычный оливин

Источник: Минобрнауки России

Чтобы выяснить, какие модели ближе к реальности, исследователи провели серию термодинамических расчетов. Оказалось, что именно кремнеземистые структуры лучше всего согласуются с сейсмическими данными, собранными «Аполлоном». Эти результаты указывают, что основной минерал мантии Луны — не оливин, как предполагалось ранее, а ортопироксен.

Эти выводы подтверждаются результатами современных миссий: японской «Кагуи», китайской «Чанъэ-4» и анализом образцов, доставленных на Землю. Во многих лунных породах действительно преобладает пироксен. Кроме того, вероятно, верхняя часть лунной мантии обеднена кальцием и алюминием по сравнению с нижней.

Предполагаемый химический состав лунной мантии (с повышенным содержанием кремнезема и железа) плохо укладывается в существующую теорию о происхождении Луны в результате гигантского столкновения с Землей. Ученые продолжают поиск новых объяснений происхождения и эволюции Луны, которые смогут учесть новые данные.

Ранее Наука Mail рассказывала о концепте первого европейского лунохода.