С точки зрения геологии Луна оказывается куда более сложным объектом, чем можно было бы предположить, глядя на ее спокойный вид.

Карта минералов, составленная по данным радиометра Diviner, наложенная на снимок кратера Аристарх
На карте пурпурным обозначены «аномальные» регионы анортозитовых «высокогорий» Луны (сине-зеленые). Богатые железом и магнием «моря» окрашены красным
Lunar Reconnaissance Orbiter за работой: взгляд художника

В сравнении с другими космическими телами, Луна кажется близкой и знакомой. Но тайн и загадок у нее не меньше, чем у остальных. Анализ данных, собранных американским зондом LRO за первый год на окололунной орбите, показал, что на спутнике обнаруживаются довольно неожиданные минералы. По мнению ученых, это может говорить о том, что в эпоху своей молодости Луна пережила сразу две волны метеоритной бомбардировки, закончившихся около 3,5 млрд лет назад.

К таким выводам приводят данные, полученные работающим на борту зонда альтиметром LOLA, весьма точным прибором, позволяющим картографировать неровности на поверхности Луны с точностью до 10 см. С его помощью ученые составили детальную топографическую карту, включившую одних только кратеров более 20 км диаметром целых 5185 штук.

Карта эта подтверждает гипотезу о том, что на ранних этапах существования Солнечной системы внутренние ее области (в том числе и Земля с Луной) подверглись интенсивной метеоритной бомбардировке. Внимательное изучение топографии позволило заметить случаи, когда очередной метеорит врезался прямо в место падения предыдущего, и оценить размеры этих тел. Так можно убедиться, что более ранние метеориты отличались, в среднем, более крупными размерами. По мнению проводившего исследование астронома Джеймса Хеда (James Head), это свидетельствует о прохождении двух волн бомбардировки, явно отличающихся по составу метеоритов. Впрочем, что это были за волны, и отчего в первой метеориты оказались крупнее, чем во второй, пока неизвестно.

Другая группа ученых во главе с Бенджамином Гринхагеном (Benjamin Greenhagen) анализировала химический и минералогический состав лунной поверхности, по данным, полученным зондом LRO с помощью радиометра Diviner. Получая информацию о спектре собственного инфракрасного излучения спутника, прибор дает куда более детальную картину, нежели спектрометры, собирающие спектр отраженного солнечного света, которые исследовали Луну до сих пор. Таким путем удалось составить полную и достаточно подробную минералогическую карту спутника.

На ней обнаружились некоторые довольно неожиданные локации, богатые кремнеземами (минералами на основе диоксида кремния). Опять же, источник этих залежей остается неизвестным, но наличие их делает эти локации довольно привлекательными для расположения будущей лунной базы — кремнеземы можно использовать для добычи кислорода, в том числе и для ракетного топлива.

Условно поверхность Луны можно разделить на 2 типа ландшафтов — «высокогорья», основу которых составляет магматическая порода анортозит со значительными включениями кальция и алюминия; а также «моря», состоящие из базальта, богатого железом и магнием. Данные, собранные зондом LRO, в целом подтверждают эту приблизительную классификацию, но в то же время и показывают, что она слишком груба. Состав и структура «высокогорных» районов Луны куда более разнообразно, чем считалось прежде. К примеру, в некоторых ее областях порода состоит не из анортозита, а из натрийсодержащих минералов.

Такое разнообразие может объясняться разной скоростью остывания того расплавленной магмы, из которой сформировалась кора молодой Луны (напомним, что некогда она вся представляла собой магматический океан — читайте: «Расплавленная Луна»). А может — и тем, что в разных областях эта кора по‑разному развивалась, то снова расплавляясь, то застывая. Разные условия формирования и привели к разному результату.

По пресс-релизу UCLA и сообщению ScienceNOW