Ученые объяснили происхождение масконов на Луне

Масконы – это область лунной поверхности, на которой наблюдается значительное превышение гравитационного поля, вызванное концентрацией массы на глубине. Для них характерна гравитационная аномалия Буге - отклонение от расчетных и реальных параметров траекторий спутников, выведенных на окололунные орбиты. Большинство масконов находится в круговых морях видимой стороны Луны, тогда как на обратной стороне присутствуют кратеры малого размера. 

Группа физиков, внимательно изучив рельеф планет земной группы - Меркурия, Венеры и Марса, и сопоставив результаты с геологической историей Земли и Луны, пришла к выводу, что масконы на Луне сформировались под воздействием бомбардировок галактических комет. Статья под названием "Проблема лунных масконов: альтернативный подход" опубликована в Journal of Physics Conference Series.

В своих исследованиях авторы основывались на полученных данных при измерении гравитации Луны с помощью зонда GRAIL (the Gravity Recovery and Interior Laboratory) и лазерного высотомера LOLA (the Lunar Orbiter Laser Altimeter).

Опираясь на фундаментальное допущение в космогонии, геологии и сравнительной планетологии, согласно которому существует цикличность космических явлений в Галактике и геологических процессов на планетах Солнечной системы, физики А.А. Баренбаум и М.И.Шпекин предположили, что масконы возникают не от падений астероидов и комет Солнечной системы, а в результате циклических бомбардировок Луны и планет земной группы высокоскоростными галактическими кометами. 

Из-за наклона эклиптики к плоскости галактики под углом 62◦ в период орбитального движения Солнца по Галактике, галактические кометы каждые 150 миллионов лет попеременно бомбардируют то южное, то северное полушарие планет.

При скорости 450 км/с галактические кометы при столкновении с поверхностью планеты вызывают резкий нагрев и подъем мантийного материала. Это происходит вследствие формирования узконаправленной гиперзвуковой ударной волны, способной глубоко проникать в литосферу, сильно разогревая горные породы на глубине около 300 км.

В областях «толстой» литосферы возникают одиночные ударные кратеры в результате падений отдельных галактических комет, в то время как лунные моря образованы магмой, выливающейся на поверхность из астеносферы, в местах, где литосфера «тонка».

Этот подход учитывает: (i) моменты кометных бомбардировок; (ii) наклон оси вращения Луны относительно плоскости Галактики в периоды кометных бомбардировок; (iii) процессы тектонической релаксации, когда поверхности Луны выравниваются в течение «отдыха» от кометных бомбардировок.

В качестве общности процессов, ученые приводят рельеф Венеры с ее высокими горными массивами и коронами - круглыми возвышениями, окруженными кольцами концентрических хребтов. На разных этапах формирования геологии планеты Венера также пережила серию кометных бомбардировок. При чем периоды активной "молотьбы" по поверхности сменялись относительно спокойными периодами:  2-5 млн лет или 19-37 млн лет.

И несмотря на то, что условия формирования Луны и Венеры различны, ученые нашли общий механизм в формировании масконов, гор и корон посредством галактических комет.

Так, большинство кратеров с диаметром более 10 километров были созданы при падении галактических комет, а не астероидов и комет Солнечной системы.

Кроме того, ученые подвергли сомнению существующую хронологию формирования рельефа Луны, допустив, что современный лунный ландшафт во многом был сформирован последней кометной бомбардировкой, которая произошла от 5 до 0,6 млн лет назад.

Так ученые предположили, что если в ранние этапы от ударов в Юрский период (150-200 млн лет) "страдало" северное полушарие Луны, то в Кайнозойскую эру (началась 66 млн лет назад) активным бомбардировкам "пришельцев из галактики" подвергалось южное полушарие. 

Эти данные совпадают с образованием морей - Ацидалийского и Большого Сирта в Северном полушарии Марса, избежавших в Кайнозойскую эру (с 34,8 до 68 млн лет) сильного деформирования из-за падения комет. 

Также ученые предположили, что глубокие котловины лунных морей с диаметром более 160 километров образовались в результате «галактических ливней». А горные ударные кратеры появились от одиночных падений.

Также Баренбаум и Шпекин провели классификацию масконов. Авторы на основе совместного анализа данных GRAIL и LOLA выявили 181 масконную структуру на Луне, и разделили их на шесть групп: 

1. 37 «нагорных» кратеров промежуточных диаметров 160–200 км, часть из которых имеет положительную аномалию Буге, а часть - нет;
2. 16 бассейнов с пиковым кольцом;
3. 29 бассейнов с одним топографическим кольцом без внутренней структуры;
4. 11 многокольцевых бассейнов;
5. 17 впадин, представленных сильно деградированными бассейнами без точной топографической особенности ударных воздействий;
6. 71 несистематизированную структуру.

Оказалось, что старые масконы располагаются преимущественно в северном полушарии Луны, а молодые - в южном. 71 несистематизированную структуру ученые расценили как "старую".

"Поскольку масконы не могут быть объяснены падением комет и астероидов Солнечной системы, главный аргумент подхода заключается в нагреве мантийных пород галактическими кометами по модели М.А. Лаврентьева, что позволяет решить проблему происхождения масконов", - заключают авторы исследования.

Как сообщала Lenta.UA, астрономам удалось сфотографировать рождение кометы.

(Заставочное фото - NASA)