С момента, когда в 1960-х годах человечество впервые увидело обратную сторону Луны, ученые не переставали задаваться вопросом: почему одна половина спутника представляет собой темные равнины, покрытые застывшей лавой, а другая — суровый, испещренный кратерами горный ландшафт? На протяжении десятилетий это оставалось одной из самых загадочных тем в планетологии. И вот теперь, похоже, ученым удалось приблизиться к разгадке. Ключ к ответу, как выяснилось, может скрываться глубоко под поверхностью Луны.
Изначально различия между ближней и дальней сторонами Луны считались чисто внешними — особенностями ландшафта, возникшими в разное время и при разных условиях. Однако новейшие данные указывают на то, что речь идет о куда более глубокой асимметрии — затрагивающей само внутреннее строение спутника. Представьте себе, что Луна — это не цельный шар из однородного вещества, а объект с двумя разными внутренними структурами, почти как два мира в одном теле. Откуда могла взяться такая разительная разница?
Ответ дала миссия NASA GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory), в рамках которой два зонда с высокой точностью картографировали гравитационное поле Луны. Эти измерения позволили ученым заглянуть под поверхность и изучить структуру мантии — слоя между корой и ядром. Именно здесь, в недрах, и была обнаружена корневая причина контрастов между двумя сторонами Луны.
Обратная сторона Луны: тайна раскрыта
Команда исследователей под руководством доктора Райана Парка из Лаборатории реактивного движения NASA проанализировала данные GRAIL и рассчитала так называемые числа Лява — параметры, описывающие, как космическое тело реагирует на гравитационные силы. Эти значения показали, что внутренняя структура Луны под видимой стороной отличается от той, что скрыта от наших глаз. Это не просто косметическое отличие поверхности — это проявление фундаментальной внутренней асимметрии.
Оказалось, что мантия под ближней стороной Луны теплее и геологически более активна, чем под дальней. Разница температур достигает 100–200 °C. Более того, по сравнению с мантией обратной стороны, «наша» сторона на 2–3% мягче. Хотя на первый взгляд это значение может показаться незначительным, именно оно радикально меняет представление о геологическом прошлом Луны.
Откуда же взялась эта температурная разница? Исследователи полагают, что дело в неравномерном распределении радиоактивных элементов, таких как уран и торий. Эти элементы при распаде выделяют тепло, и если их оказалось больше на ближней стороне Луны, она сохраняла повышенную температуру на протяжении миллиардов лет. Это внутреннее тепло подпитывало вулканическую активность, в результате чего образовались лавовые равнины — те самые «моря», которые мы видим с Земли.
Дальняя же сторона осталась более холодной и получила значительно меньшую дозу вулканизма. Более толстая кора затрудняла выход магмы на поверхность, а потому этот регион остался в основном гористым и покрытым кратерами от метеоритных ударов. Таким образом, фундаментальные различия в составе и тепловой истории мантии объясняют, почему две стороны Луны выглядят настолько по-разному.
Практическое значение нового открытия
Но разгадка лунной асимметрии — это не только триумф фундаментальной науки. Полученные данные имеют и вполне прикладное значение. Созданная благодаря миссии GRAIL детальная гравитационная карта Луны — важнейшая основа для разработки навигационных и синхронизирующих систем (PNT), которые будут необходимы при будущих миссиях на Луну. Эти системы обеспечат точное позиционирование кораблей и автоматических станций, а также координацию операций на поверхности спутника.
Глубинное понимание внутреннего строения Луны не только проливает свет на её прошлое, но и становится решающим фактором при планировании лунной инфраструктуры — от баз до добычи ресурсов. Таким образом, разгадка загадки двух «лиц» Луны не просто завершает долгий научный поиск, но и открывает новые горизонты для освоения ближайшего соседа Земли.