Сотні мільйонів років тому поверхня Місяця була покрита активними вулканами. За прогнозами вчених, в один прекрасний день ця картина повториться, і земний супутник почне рясно вивергати лавові потоки. “Ось це буде видовище!” – Передчуває автор нового дослідження Вім ван Вестренен з Амстердамського університету.
Група вчених під його керівництвом встановила, що охолодження поверхні Місяця поступово позначається на стані магми в її ядрі. Зниження температури робить вулканічну масу менш щільною, що, врешті-решт, призведе до її виверження.
Це пророцтво стало можливим завдяки космічному апарату “Аполлон”, який півстоліття тому встановив на Місяці сейсмометри і доставив звідти на Землю зразки гірської породи. Незважаючи на те що поверхня супутника незмінно спокійна, дані про підземні поштовхи і високий відсоток розплавлених скельних порід, який складає близько 30%, свідчать про те, що в його глибинах збереглися великі запаси рідкої магми.
На Землі такі магматичні пласти мають тенденцію рухатися в напрямку до поверхні і вивергатися через кратери вулканів. На Місяці ми не бачимо аналогічної картини через те, що розплавлена порода в її надрах володіє дуже високою щільністю.
Для того щоб визначити щільність місячної магми, ван Вестренен і його колеги провели лабораторний експеримент, в ході якого піддали зразки місячних порід екстремальному впливу тиску і температури, максимально наближеним до тих, що спостерігаються в ядрі супутника. За допомогою електроструму високої напруги і потужного преса місячний камінь розігріли до температури 1.5 тис. градусів і піддали тиску понад 45 тис. бар.
Щільність магми під час цього впливу вимірювали за допомогою потужних рентгенівських променів. При цьому використовували європейську установку синхротронного випромінювання фонду ESRF в Греноблі.
Як цей експеримент прокоментував експеримент голландців співробітник ESRF Мохаммед Мезуар:
Нам довелося задіяти найпотужніші рентгенівські промені в світі для цього експерименту, оскільки зразки магми вкрай малі і при цьому укладені в масивний контейнер. Без яскравого пучка рентгенівського випромінювання виміряти варіації щільності було б неможливим.
Завдяки комп’ютерному моделюванню дані, отримані на базі ESRF, дозволили розрахувати щільність магми в будь-якій точці Місяця. І майже у всіх випадках вона виявилася менш щільною в порівнянні з застиглими зразками, що фактично копіює ситуацію на Землі.
Втім, знайшлося і важливий виняток, зазначається в публікації Daily Mail. Виявлені в ході місії “Аполлон 14” крапельки вулканічного скла, багаті титаном, в стані рідкої магми виявилися щільніше скельних порід, знайдених в глибині місячної мантії. За твердженням вчених, ця магма не в змозі просуватися в напрямку місячної поверхні.
Вчені вважають, що масовані виверження, що спостерігалися на початку місячної історії, призвели до часткового розплавлення скель, багатих титаном. Новоутворена щільна магма перегородила шлях руху лавових мас від ядра до поверхні, в результаті чого надра Місяця з їх багатими запасами рідкої магми нагадують тепер перевернуті вулкани.
В даний час Місяць продовжує охолоджуватися, і слідом за її поверхнею тверднуть шари “титанічної” магми. Вона поступово втрачає щільність і таким чином втрачає властивості природної перешкоди. Так що у віддаленому майбутньому, як стверджують автори дослідження, результати якого незабаром будуть опубліковані на сторінках журналу Nature Geosciences, магматичні потоки знову рясно проллються на поверхню супутника Землі.