Луна обычно представляется геологически мёртвым телом, которое остыло вскоре после своего рождения около 4,5 млрд лет назад. Однако образцы, доставленные миссией "Чанъэ-5", показали: часть лунных пород вулканического происхождения образовалась всего около 2 млрд лет назад. Это плохо укладывается в классические модели, ведь для образования базальтов нужны высокие температуры и давление, которых на остывшей Луне быть не должно.

Группа исследователей под руководством Мяо Чэня из Чэндуского технологического университета предложила объяснение в статье, опубликованной в журнале Planet. По их мнению, ключевую роль сыграл приливный разогрев - процесс, при котором небесное тело сжимается и растягивается под действием гравитации более крупного соседа, двигаясь по вытянутой орбите. Самый известный пример в Солнечной системе - вулканически активная луна Юпитера Ио.

Сейчас Луна не испытывает таких деформаций, но 2 млрд лет назад она была ближе к Земле и обращалась вокруг неё примерно за 16 дней вместо нынешних 27. Её орбита была заметно более вытянутой, и Земля создавала мощные ритмичные приливные силы, воздействовавшие на лунные недра.

Авторы построили трёхмерную модель мантии Луны, учтя слой породы с крайне низкой вязкостью между ядром и мантией. В симуляции конвекции (перемешивания вещества из-за разницы температур) выяснилось, что значительная часть энергии направлялась в две симметричные области на границе ядра и мантии. Исследователи назвали их зонами аномального приливного разогрева (THAZ).

Расчёты показали: около 3,2 млрд лет назад эти зоны, занимая лишь 2,5% объёма мантии, получали 150 гигаватт мощности - более чем в четыре раза больше, чем давал распад радиоактивных элементов. Это могло поддерживать тепло в лунном ядре и объяснять, почему магнитное поле Луны существовало дольше, чем предсказывали прежние модели. Кроме того, разогрев, вероятно, порождал мантийные плюмы - восходящие потоки горячего вещества, которые поднимались к коре. Спустя миллиарды лет, когда приливный "двигатель" уже угас, эти застывшие области мантии расплавились и дали базальты, найденные в образцах "Чанъэ-5".

Важно подчеркнуть: речь идёт о теоретической модели, а не о доказанном факте. Она изящно объясняет ряд давних загадок, но нуждается в проверке. Возможно, данные будущих лунных миссий помогут окончательно разобраться в геологической истории нашего ближайшего соседа.

Источник: Phys.org