Первая детальная карта гравитационного поля над поверхностью обратной стороны Луны показала, что эта невидимая с Земли половина спутника и вправду отличается от той, что открывается нам почти каждую ночь.

Гравитационные аномалии Луны — вещь, известная довольно давно. Считается, что источниками их служат крупные «масконы» (сокращение от «концентрация массы»), скрытые под поверхностью лунных морей.

Лунные моря — кратеры, образовавшиеся многие миллионы лет назад в результате падения на спутник крупных астероидов. Находящиеся в них масконы делают гравитационное поле Луны самым «хитроумным» среди всех крупных тел Солнечной системы: отвес на границе маскона отклонится от вертикали примерно на 0,3 градуса в сторону его центра. А, к примеру, космонавт в полной амуниции будет весить на Луне 22,7 кг — но над центром маскона прибавит еще 113 г. Для изучения этих явлений даже готовится специальная космическая миссия GRAIL, о которой мы рассказывали в заметке «В поисках объяснений».

Пока же GRAIL только собирается, ученые используют другие лунные миссии, уже работающие в окрестностях нашего естественного спутника. В их числе — и японский зонд Kaguya/SELENE. На основе собранных им данных составлена первая в истории подробная карта гравитационных аномалий на обратной стороне Луны. Интересно, что для этого аппарату потребовалась помощь пары небольших ассистентов — отдельных модулей, отправленных с него в полет еще в 2007 г. Понятно, что некоторые свойства траектории полета всех трех зондов будут определяться гравитационным полем Луны, и изменениями в нем. Фиксируя параметры полета — и своего, и дополнительных модулей — Kaguya/SELENE и провел самые точные замеры гравитационного поля спутника. При этом сам он так и не появился в прямой видимости с Земли: данные с него на наземные станции ретранслировались тоже одним из «ассистентов».

Карта гравитационного поля обратной стороны Луны, составленная в результате учеными, показала, что кратеры здесь намного чаще несут связанные с масконами аномалии, чем у их собратьев на той стороне спутника, что обращена к нам. Из этого можно сделать вывод о том, что многие миллиарды лет назад между двумя сторонами Луны разница была намного более существенной. Серьезные различия могли касаться и температуры, и толщины их поверхности.

Действительно, подавляющее большинство крупных кратеров на Луне появились больше 3,8 млрд лет назад. Тогда они были частично заполнены расплавленной магмой, которая вырывалась на поверхность Луны, пока она окончательно не остыла, и на ней не прекратилась всякая геологическая активность. В некоторых случаях магма появлялась на дне кратеров из-под поверхности планеты, из-за метеоритных ударов, которые и приводили к появлению этих кратеров.

Данные зонда Kaguya/SELENE позволяют сказать, что некоторые из кратеров обратной стороны Луны были заполнены лавой именно так, и в центре таких кратеров гравитация особенно сильна — этот «гравитационный пик» окружает у них обширное кольцо пониженной гравитации, связанной с естественным понижением уровня самого кратера. Впрочем, на основе этой информации сделать однозначные выводы о далеком прошлом Луны пока не удается. Так, чтобы поддерживать структуры кратеров с расплавленной породой в «сердцевине», лунный грунт должен быть более плотным, чем это известно.

Кстати, одной из главных задач всей миссии Kaguya/SELENE являются поиски на Луне следов водного льда — этого Святого Грааля для современных исследователей нашего естественного спутника. Но поиски эти пока преследуют неудачи. Читайте: «Сухая Луна».

По публикации New Scientist Space