Супервулканы. Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной

Эти причудливые пятна, похожие на ртутные шарики, – часть целого семейства странных пятен застывшей лавы, которые можно увидеть в самых разных частях видимой стороны Луны. Они бывают гладкими, шероховатыми, вытянутыми, круглыми, темными, яркими, встречаются группами и по отдельности. Их называют нерегулярными лунными морями (irregular mare patches, IMP). В 2014 году группа ученых с помощью подсчета кратеров определила их возраст. Они обнаружили, что им не более 100 миллионов лет [26], а это значит, что динозавры должны были видеть извержения на Луне. Для нас с вами это может показаться древностью, но для Луны 100-миллионнолетний вулканизм – это практически вчерашний день. В этом-то и загвоздка!

Судя по лавовым морям, бо́льшая часть лунных вулканических процессов произошла между 3,9 и 3,1 миллиарда лет назад. Но извержения случались и спустя долгое время после этой эпохи. В бассейне Южный полюс – Эйткен можно найти лавовые пятна всех возрастов – от 2,2 миллиарда лет до, возможно, 1,6 миллиарда лет. Возраст некоторых отложений лавы в Океане Бурь составляет всего 1,2 миллиарда лет [27].

Подсчет кратеров – метод небезупречный. Сам по себе он говорит нам только о том, старше или моложе одна поверхность по отношению к другой. Возраст ограниченного числа лунных образцов, которыми мы располагаем, можно определить довольно точно, если снять данные с их радиоактивных секундомеров. Затем эти данные сопоставляются с подсчетом кратеров на лунной поверхности. Но получившийся результат – всего лишь приблизительные предположения, а не окончательная истина.

Однако если мы в целом верно оцениваем возраст нерегулярных лунных морей (Грегг считает, что «эти результаты хорошо обоснованны… их трудно опровергнуть») и 100 миллионов лет назад на Луне действительно были извержения, тогда мы очень плохо понимаем, что здесь вообще происходит.

Луна по сравнению с Землей маленькая – она занимает около 2 % объема нашей планеты. Чтобы началось извержение, нужно что-то расплавить, а для этого необходимо тепло. На Земле и Луне оно берется из двух источников: это либо остатки тепла, застрявшие в их сердцевине после бурного формирования, либо энергия распада радиоактивных элементов. Более крупные небесные тела сохраняют тепло дольше.

Наша миниатюрная Луна давно должна была остыть. Ее вязкая мантия должна была затвердеть, а запасы магмы – иссякнуть. Самый плодотворный вулканический период миновал более 3 миллиардов лет назад, когда лунные недра все еще были раскалены от жара. Можно было бы ожидать локальных извержений в течение некоторого времени после этого, поскольку то тут, то там оставались горячие очаги. Но каким образом Луна оставалась горячей так долго, что лунные извержения, окрашивающие ночное небо, могли заметить стегозавры?

Основная проблема заключается в том, что мы не знаем, горячая Луна или нет. И пока мы это не выясним, мы не сможем ответить на вопрос, как она могла вызвать недавние извержения. «Трудно понять, что нечто происходило 100 миллионов лет назад, – говорит Джой, – а утверждать, что нечто происходило миллиард лет назад, еще труднее».

Чтобы определить, насколько горячей была Луна в последние несколько миллиардов лет, в некоторых моделях используется подсчет количества лавы, извергнутой на Луне в прошлом. Это вполне справедливо: чем больше лавы – тем больше тепла для производства магмы. Но оказалось, что мы нашли не все лунные моря. Столкновения с метеоритами, разбрасывающие обломки по поверхности, а также более молодые потоки лавы похоронили старые лавовые моря за пределами досягаемости.

Сори – один из ученых, ищущих эти так называемые криптомарии. Недавние столкновения иногда срывали крышку с саркофагов скрытых морей, и вокруг этих ран можно различить темные пятна застывшей лавы. Но старые, холодные, плотные, скрытые лавовые моря можно обнаружить и с помощью гравитационных данных GRAIL. Не так давно Сори и его коллеги обнаружили подозрительные пики гравитационной активности по всей Луне, которые могут указывать на расположение погребенных морей [28]. Самая крупная область застывшей лавы в форме полумесяца простирается на сотни километров в южной части ближней стороны Луны.

Но они пришли к выводу, что объем этих скрытых вулканических морей не очень значительный. Ничто не указывает, что Луна когда-то была аномально горячей, и уж тем более нет никакой достоверной информации о том, как долго Луна могла производить магму в течение миллиардов лет.

Еще один тупик.

Ученые жаждут получить образцы лунной мантии – горячей и мягкой части Луны, которая прячется под ее корой. Если нам удастся достать такой образец, говорит Джой, с его помощью мы сможем узнать, что представляет собой магматическая кухня Луны, совершить набег на ее кладовую и выяснить, какие ингредиенты и приспособления она использовала для приготовления магмы. Это помогло бы нам понять, насколько горячей должна быть Луна, чтобы вулканические процессы продолжались на ней в течение миллиардов лет. Но мантия Луны до сих пор остается для нас загадкой.