Индийската мисия Chandrayaan-3 предостави първите измервания на състава на почвата близо до южния полюс на Луната 1. Откритите минерали предоставят допълнителни доказателства, че лунната повърхност е била напълно разтопена малко след формирането на луната.

The Спускаем апарат Chandrayaan-3 Vikram кацна на повърхността на 23 август 2023 г. Той разположи марсоход, наречен Pragyan, който събра данни, вариращи от температура до сеизмологични измервания в продължение на 10 дни.

Прагян също изучава химическия състав на реголита: финия материал, който покрива голяма част от лунната повърхност. Марсоходът спря 23 пъти и разгърна инструмент, наречен рентгенов спектрометър с алфа частици (APXS).

Сантош Вадавале, рентгенов астроном в Лабораторията за физически изследвания в Ахмедабад, Индия, и колегите му анализираха радиационните данни, събрани от APXS, и използваха тази информация, за да идентифицират елементите в реголита и тяхното относително изобилие, което от своя страна разкри минералния състав на почвата. Екипът установи, че всичките 23 проби са съставени предимно от фероанортозит, често срещан минерал на Луната. Резултатите бяха обявени днесПриродатапубликувани.

„Това е нещо, което очаквахме въз основа на орбитални данни, но винаги е добре да разберем истинската истина“, казва Линди Елкинс-Тантън, планетарен учен в Държавния университет на Аризона в Темпе.

Предишни спускаеми апарати постигнаха подобни резултати. Обаче пробите от Chandrayaan-3 са първо от субполярния регион: предишни спускаеми апарати посетиха екваториални и средни зони на ширина. Заедно това предполага, че съставът на реголита е еднакъв по цялата лунна повърхност.

Вадавале казва, че това е пряко потвърждение, че лунната повърхност е била море от разтопена магма веднага след образуването си. Теорията за лунното магмено море е предложена за първи път от две независими групи през 1970 г. след анализ на скали, събрани от кацането на Аполо 11 през 1969 г.

Произход на луната

Най-добрият модел за произхода на Луната предполага, че новосформираната Земя е била ударена от голям удрящ елемент, наречен Тея, който е изпарил повърхността на планетата и е изхвърлил голямо количество материал в орбита. Разпръснатият материал бързо се събра и образува луната. Тази теория за удара обяснява защо лунните скали имат изотопен състав, подобен на този на Земята.

Материалът, образувал луната, имаше много енергия, която трябваше да бъде разсеяна. Това избяга под формата на топлина и разтопи повърхността на младата луна в море от магма. Плътни мафични скали, богати на метали като магнезий, потънаха във вътрешността на луната. По-леките скали, включително анортозит, се носят нагоре, образувайки планини, подобни на тези, посетени от Chandrayaan-3.

„Това допълнително подкрепя хипотезата за морето от лунна магма“, казва Махеш Ананд, планетарен учен в Отворения университет в Милтън Кейнс, Обединеното кралство.

Вадавале и колегите му установиха, че техните проби съдържат повишени количества магнезий в сравнение с нивата на калций. Това предполага, че по-дълбоките мафични материали са били смесени в реголита.

Изследователите отдават това на събитията, които са образували огромен ударен кратер, наречен Южен полюс-Ейткен басейн, чийто ръб е на 350 километра от мястото за кацане на Chandrayaan-3. „Когато създадете толкова голям ударен кратер, той трябва да изкопае някои по-дълбоки материали“, казва Вадавале, защото ударният елемент прониква дълбоко в кората. Този по-дълбок, богат на магнезий материал би бил разпределен върху голяма площ, леко променяйки състава на реголита, който Прагиан е изследвал.

Един проблем с тази идея обаче е, че басейнът на Южния полюс-Ейткен изглежда е доминиран от минерал, наречен пироксен, който не съвпада съвсем с данните на Прагян, казва Ананд. Изясняването вероятно ще изисква връщане на проби на Земята, казва той.

Следващата мисия Chandrayaan, която е в ранен етап на развитие, възнамерява да направи точно това.

„За мен това е история за Успех на индийската космическа програма казва Елкинс-Тантън.