Новая страница в истории Луны: в образцах китайской миссии «Чанъэ-5» обнаружено вулканическое стекло возрастом 120 миллионов лет

Учёные из Института геологии и геофизики Китайской академии наук (IGGCAS) под руководством профессора Ли Цюли (Li Qiuli) обнаружили три бусины из вулканического стекла в образцах лунного грунта, собранных миссией «Чанъэ-5». Анализ этих бусин показал, что они образовались 123±15 миллионов лет назад, что является самым молодым возрастом лунного вулканизма, подтверждённым радиоизотопным датированием на сегодняшний день.

Эта находка имеет важное значение для понимания истории вулканической активности на Луне. Ранее считалось, что лунный вулканизм прекратился более 2,9-2,8 миллиардов лет назад, но анализ образцов, возвращенных миссиями «Аполлон» и «Луна», показал, что вулканическая активность продолжалась до 2 миллиардов лет назад. Однако дистанционные наблюдения указывали на потенциально более молодой вулканизм в позднекоперниковскую эпоху (<0,8 миллиарда лет) на Луне, но ни одно из этих наблюдений не давало точной даты потенциального вулканизма.

Иллюстрация падения метеорита и извержения вулкана, создающих стеклянные бусины на Луне. Источник: T. Zhang & Y. Wang

Команда учёных под руководством профессоров Ли Цюли и Хэ Юйяна (Zhang Qian) провела исследование около 3000 стеклянных бусин в образцах лунного грунта и идентифицировала три бусины вулканического стекла на основе их текстуры, состава основных и микроэлементов, а также анализа изотопов серы in situ. 

В контексте исследования вулканического стекла на Луне, Δ34S использовалось для определения источника серы в стекле. Стёкла, образовавшиеся в результате вулканической активности, имеют свойственный им изотопный состав серы, который отличается от состава серы в стёклах, образовавшихся в результате метеоритных ударов.

 В данном случае, значения Δ34S трёх бусин вулканического стекла отличались от бусин ударного стекла, что позволило исследователям различить вулканические стёкла от ударных и подтвердить вулканическое происхождение образцов.

Уран-свинцовое датирование трёх бусин вулканического стекла показало, что они образовались 123±15 миллионов лет назад. Это открытие даёт окончательное доказательство вулканизма на Луне возрастом 120 миллионов лет. Наличие столь молодого лунного вулканизма подразумевает, что небольшие небесные тела, такие как Луна, могли сохранять достаточно тепла для поддержания внутренней активности до очень поздней стадии.

Эти результаты вносят дополнительные ограничения для геофизических моделей тепловой истории глубоких недр Луны.

Исследование было опубликовано в журнале Science и проводилось совместно с Нанкинским университетом и Университетом штата Нью-Йорк в Олбани. Образцы, использованные в данном исследовании, были предоставлены Китайским национальным космическим управлением.

По словам профессора Ли Цюли, «это открытие имеет важное значение для понимания истории вулканической активности на Луне и даёт новый взгляд на геологическую историю Луны». Профессор Хэ Юйян добавил, что «это исследование демонстрирует потенциал использования радиоизотопного датирования для изучения истории вулканизма на Луне».

Эта находка также имеет важное значение для будущих миссий на Луну, поскольку она может помочь лучше понять геологическую историю Луны и потенциальные ресурсы, которые могут быть найдены на её поверхности.