Ученых заинтриговали особенности обратной стороны Луны
Обратная сторона Луны сильно отличается от того, что мы видим – и ученые хотят знать, почему. Когда 3 января 2019 года миссия "Чанъэ-4" приземлилась в кратере Фон Карман, Китай стал первой и единственной страной, совершившей посадку на обратной стороне Луны — той стороне, которая всегда обращена в сторону от Земли. Теперь Китай отправляет еще одну миссию на дальнюю сторону Луны, и на этот раз ее цель - вернуть на Землю первые образцы “скрытой стороны” Луны.
Миссия "Чанъэ-6", стартовавшая в пятницу, проведет 53 дня, исследуя впадину Южный полюс-Эйткен, чтобы изучить ее геологию и топографию, а также собрать образцы из разных мест по всему кратеру, сообщает CNN.
Считается, что впадина Южный полюс-Эйткен является крупнейшим и старейшим кратером на Луне, занимающим почти четверть лунной поверхности и имеющим диаметр около 2500 километров. Глубина ударного кратера составляет более 8 километров.
Ученые надеются, что возвращение образцов на Землю поможет ответить на сохраняющиеся вопросы об интригующей обратной стороне, которая изучена не так глубоко, как ближняя, а также подтвердит происхождение Луны.
“Обратная сторона Луны сильно отличается от ближней, - рассказывает Ли Чуньлай, заместитель главного конструктора Национального космического управления Китая. – Дальняя сторона в основном состоит из древней лунной коры и высокогорий, поэтому там предстоит ответить на множество научных вопросов”.
Во время слушаний по бюджету НАСА 17 апреля конгрессмен Дэвид Трон спросил администратора НАСА Билла Нельсона, почему Китай отправляет миссию на “обратную сторону” Луны.
“Они собираются высадить посадочный модуль на обратной стороне Луны, которая всегда остается темной, - ответил Нельсон. – Мы не планируем лететь туда”.
Скрытую сторону Луны иногда называют “темной стороной Луны”, в основном в связи с одноименным альбомом Pink Floyd 1973 года.
Но, по мнению экспертов, это словосочетание несколько неверно по нескольким причинам.
Хотя с нашей точки зрения обратная сторона Луны может показаться темной, на ней лунный день и лунная ночь проходят так же, как и на ближней стороне, и она хорошо освещена. По данным НАСА, лунный день длится чуть более 29 дней, а лунная ночь длится около двух недель.
К Земле всегда обращена одна и та же сторона, потому что Луне требуется одинаковое количество времени, чтобы совершить оборот по орбите вокруг Земли и повернуться вокруг своей оси: около 27 дней.
Кроме того, обратную сторону Луны было труднее изучать, что привело к прозвищу “темная сторона” и создало атмосферу таинственности, отмечает CNN.
“Люди всегда хотят знать, что находится по другую сторону горы и в той ее части, которую вы не можете увидеть, так что это своего рода психологическая мотивация, - говорит профессор Рену Малхотра из Университета Аризоны в Тусоне. – Конечно, мы отправили космические зонды, которые вращались вокруг Луны, и у нас есть снимки, так что в некотором смысле это менее загадочно, чем раньше”.
Несколько космических аппаратов, включая лунный разведывательный орбитальный аппарат НАСА, который постоянно совершает круги и делает снимки лунной поверхности, помогли пролить свет на Луну.
Луноход "Юйту-2", который "Чанъэ-4" выпустил в 2019 году, также исследовал рыхлые отложения измельченной горной породы и пыли, покрывающие дно кратера Фон Карман, расположенного в более крупной впадине Южный полюс-Эйткен.
Но возвращение образцов на Землю позволило бы использовать новейшие и наиболее чувствительные технологии для анализа лунных пород и пыли, что потенциально позволило бы выяснить, как появилась Луна и почему ее дальняя сторона так отличается от ближней.
Несмотря на многолетний сбор орбитальных данных и образцов, собранных в ходе шести миссий "Аполлона", ученые все еще пытаются ответить на ключевые вопросы о Луне.
“Причина, по которой дальняя сторона так привлекательна, заключается в том, что она сильно отличается от той стороны Луны, которую мы видим вблизи”, - комментирует Ноа Петро, научный сотрудник проекта НАСА "Лунный разведывательный орбитальный аппарат" и "Артемида III", миссии, целью которой является высадка людей на Луну впервые. время с 1972 года. “На протяжении всей истории человечества люди могли смотреть вверх и видеть одну и ту же поверхность, одну и ту же сторону Луны”.
Но в 1959 году Советский Союз отправил зонд, который пролетел мимо обратной стороны Луны и сделал первые снимки для человечества, напоминает CNN.
“Мы увидели это совершенно другое полушарие: не покрытое большими потоками вулканической лавы, изрытое кратерами, с более толстой земной корой. Это просто рассказывает другую историю, чем ближняя сторона”, - сказал Ноа Петро.
Возвращение образцов с помощью роботизированных миссий и высадка людей вблизи перехода между двумя лунными областями на южном полюсе в рамках программы Artemis “помогут рассказать более полную историю Луны, которой нам сейчас не хватает”, - сказал он.
Хотя ученые понимают, почему одна сторона Луны всегда обращена к Земле, они не знают, почему именно эта сторона постоянно обращена к нашей планете. Но это может быть как-то связано с асимметрией Луны, - отмечает профессор Малхотра.
“Существует некоторая асимметрия между той стороной, которая обращена к нам, и другой”, - сказала она. “Что именно вызвало эту асимметрию? Что на самом деле представляет собой эта асимметрия? Мы мало что понимаем в этом. Это важный научный вопрос”.
Орбитальные данные также показали, что ближняя сторона имеет более тонкую кору и больше вулканических отложений, но ответы на вопрос, почему это так, ускользают от исследователей, подчеркивает Бретт Деневи, планетарный геолог из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса.
“У него другой геохимический состав с некоторыми странными элементами, выделяющими дополнительное тепло. Существует множество моделей, объясняющих, почему ближняя сторона отличается от дальней, но у нас пока нет данных”, - утверждает Бретт Деневи. – Поэтому полет на дальнюю сторону Луны, сбор образцов и проведение различных геофизических измерений действительно важны для разгадки этой давней тайны”.
"Чанъэ-6" - это всего лишь одна миссия, направленная на дальнюю сторону Луны, поскольку НАСА планирует также отправить туда роботизированные миссии.
Бретт Деневи участвует в разработке концепции полета лунохода Endurance, который совершит длительное путешествие по бассейну Южный полюс-Эйткен для сбора данных и образцов, прежде чем доставить их к месту посадки Artemis вблизи южного полюса Луны. Затем астронавты смогут изучить образцы и определить, какие из них следует вернуть на Землю.
Один из самых фундаментальных вопросов, на который пытались ответить ученые, заключается в том, как образовалась Луна. Преобладающая теория заключается в том, что какой-то объект столкнулся с Землей на заре ее истории, и гигантский обломок, отлетевший от нашей планеты, образовал Луну.
Ученые также хотят знать, как сформировалась первоначальная лунная кора.
Вулканические потоки образовали темные пятна на Луне, в то время как более светлые участки поверхности представляют собой первоначальную лунную кору.
“Мы думаем, что в какой-то момент Луна была полностью расплавлена, и это был океан магмы, и по мере того, как он затвердевал, минералы всплывали на поверхность этого океана, и это та более светлая местность, которую мы можем видеть сегодня, - говорит Бретт Деневи. – Добраться до действительно больших просторов нетронутой местности на дальней стороне - это лишь одна из целей”.
Между тем, по словам Деневи, изучение ударных кратеров, усеивающих лунную поверхность, дает представление о том, как все происходило на заре Солнечной системы в критический момент, когда на Земле только начинала формироваться жизнь.
“Поскольку столкновения происходили на Луне, столкновения происходили и на Земле одновременно, – рассказывает Ноа Петро. – И поэтому, когда мы смотрим на эти древние события на Луне, мы узнаем немного о том, что происходит и на Земле”.
По словам профессора Малхотры, посещение бассейна Южный полюс-Эйткен может стать началом разгадки множества лунных тайн. Хотя исследователи полагают, что у них есть представление о том, когда образовался кратер, возможно, 4,3-4,4 миллиарда лет назад, сбор образцов горных пород может дать точное представление о его возрасте.
“Многие ученые уверены, что если мы выясним возраст этой впадины, - говорит профессор, - то сможем раскрыть все тайны истории Луны”.