Супервулканы. Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной

Как и синтетические лунные камни, GRAIL, на мой взгляд, – настоящее научное волшебство. Но моей любимой обсерваторией должен был стать настоящий инспектор Гаджет, автоматическая межпланетная станция Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Запущенный в 2009 году и работающий до сих пор, этот космический аппарат НАСА оснащен целым рядом технических прибамбасов. Это лазерные лучи для построения рельефных карт гор, кратеров, долин и колец из лунной породы, приборы для измерения температуры лунной поверхности, а также детекторы субатомных частиц, которые прячутся под почвой. Но я люблю его по чисто эстетическим причинам. Если вы когда-либо видели в новостях или в интернете красивый снимок молочно-белого пустынного лунного ландшафта, он, скорее всего, был сделан LRO. Не считая некоторых запрещенных веществ, фотографии LRO – это лучший способ почувствовать себя на Луне.

Многие из образцов «Аполлона» – вулканического происхождения. Не случайно LRO создал захватывающий каталог древнейших вулканических объектов на Луне, от взрывных кратеров до неподвижных потоков лавы. Джули Стопар, один из специалистов по управлению прибором LRO Camera, в прошлом не обращала особого внимания на лунную поверхность; она говорит мне, что когда-то ее интересовал лишь Марс. Но как только она взглянула на Луну с орбиты, ее осенило: «Луна намного круче, чем многие считают. Мне кажется, мало кто знает, что там много вулканов».

Как показал LRO, большая часть древней застывшей лунной лавы стала напоминать швейцарский сыр в результате миллиардов лет падения метеоритов. Ученые считают, что смогли подсчитать примерное количество камней, которые пробили в ней дыры за последние несколько миллиардов лет, – в частности потому, что старые кратеры нечем размыть. Из этого следует, что поверхность с бо́льшим количеством отверстий старше, чем поверхность с меньшим количеством отверстий. Этот метод, известный как подсчет кратеров, позволяет ученым оценить возраст пород, к которым они никогда не смогут прикоснуться.

Более точный возраст можно установить по образцам «Аполлона» и метеоритам, которые содержат радиоактивные изотопы. Со временем они теряют частицы, распадаясь на различные элементы и выделяя при этом тепло. Каждый элемент распадается по-разному, причем каждый этап распада происходит в течение определенных, фиксированных периодов времени. Ученые могут изучить элемент, подсчитать, сколько этапов распада он прошел, и определить, как долго длился весь этот процесс. Таким образом, радиоактивные элементы в горных породах – это своего рода секундомеры.

Вся эта информация вводится в компьютерные модели, и с помощью математических формул выдается результат. Но наше представление о Луне по-прежнему зиждется на фундаменте тех лунных образцов «Аполлона». А эти образцы, к сожалению, не такие уж и надежные.

Мари Хендерсон всегда любила миссии «Аполлон», еще с тех времен, когда впервые узнала о них в детстве. Этот энтузиазм она пронесла через всю жизнь и воплотила в своей докторской диссертации, которую на момент нашего разговора вот-вот защитит в Университете Пердью. Ее диссертация была тщательно продумана: она выбрала для изучения интересные места на Луне, которые в будущем, вероятно, захотят посетить астронавты. В идеале она сама должна стать одной из тех, кто отправится на Луну. Можно подумать, что она высоко ценит именно те места, где высаживались астронавты «Аполлона», особенно если учесть, что большинство из них находились в застывших лавовых морях, таких как Mare Tranquillitatis.

Но это не так.

«Не то чтобы они были такими уж скучными, – говорит она, – но по сути так и есть».

Места посадки были выбраны отчасти из-за плоского рельефа. Большинство из них состоит примерно из одной и той же породы – базальта, и все находятся на относительно небольшом участке видимой стороны Луны. Количество образцов, которые у нас есть, не просто ограничено – они к тому же не так уж сильно отличаются друг от друга.

Представьте, что вы – инопланетный геолог, посетивший Землю, чтобы собрать несколько пород для изучения планеты. Вместо того чтобы брать образцы отовсюду, вы отправились только на плоские бескрайние равнины австралийской глубинки или Сибири. Ваш инопланетный босс-геолог вряд ли был бы доволен таким результатом. С помощью этих образцов вам едва ли удастся узнать что-то важное о многомиллиардной истории планеты. То же самое относится и к нашим начинаниям на Луне. Или, как говорит Джошуа Снейп, планетарный геолог из Амстердамского свободного университета: «Если бы мы изучали Землю по таким маленьким образцам, мы бы спятили».

Какими бы серьезными ни были ваши представления о Луне, они точно не полные. «Модели – это здорово, и они говорят нам то, чего не могут сказать образцы, – рассказывает Зиглер. – Но без образцов, которые подтверждают истинность моделей, ответ будет таким, каким вы хотите его видеть».