Луна играет в прятки с температурой: учёные наконец-то поймали её на обмане

На обратной стороне Луны температура мантии ниже

Когда автоматическая станция "Чанъэ-6" в 2024 году впервые доставила на Землю образцы грунта с обратной стороны Луны, учёные получили уникальный шанс проверить давние гипотезы о внутреннем строении спутника. И результаты оказались весьма неожиданными: мантия "тёмной" стороны оказалась заметно холоднее, чем мантия видимой. Это открытие изменило представления о том, как развивался наш ближайший небесный сосед.

Что удалось выяснить

Исследователи проанализировали около 300 граммов базальтов, собранных в районе Южного полюса — Эйткена, одного из крупнейших ударных бассейнов Луны. Сравнение изотопного состава показало: около 2,8 миллиарда лет назад температура магмы в этом регионе была на 100 °C ниже, чем на видимой стороне. Для подтверждения использовался уран-свинцовый метод датирования — один из самых точных способов восстановления возраста и температуры древних пород.

Спутниковые данные дополнительно показали: температура на месте посадки "Чанъэ-6" на 70 °C ниже, чем у сходных участков, постоянно обращённых к Земле.

"Температурная асимметрия объясняется разным содержанием теплообразующих элементов", — пояснил руководитель работы Шэн Хэ из Пекинского университета.

Причины различий

Ключевым фактором оказалось неравномерное распределение урана (U), тория (Th) и KREEP-компонентов (калия, редкоземельных элементов и фосфора). Эти вещества выделяют тепло при радиоактивном распаде, и их концентрация на видимой стороне сделала мантию более горячей и подвижной.

Учёные не исключают и другие сценарии:

мощное столкновение Луны с протопланетой или астероидом,
взаимодействие с меньшим спутником, который позже исчез,
долговременное влияние земной гравитации.

Каждая из гипотез объясняет, почему обратная сторона оказалась "жёсткой и холодной", а видимая — более мягкой и деформируемой.

Сравнение сторон Луны

Характеристика	Видимая сторона	Обратная сторона
Состав мантии	Богата KREEP-элементами	Бедна теплообразующими элементами
Температура магмы (в прошлом)	Выше на ~100 °C	Ниже, более холодная
Современная температура грунта	Выше	Ниже на 70 °C
Геологическая активность	Долгие извержения лавы	Менее активная

Советы шаг за шагом: как определяют температуру древних пород

Сбор образцов миссиями ("Аполлон", "Чанъэ-5", "Чанъэ-6").
Лабораторная подготовка камня — очистка и дробление.
Измерение изотопов свинца с помощью уран-свинцового метода.
Сравнение данных с аналогичными породами других регионов Луны.
Восстановление истории магмы и тепловых процессов.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

Ошибка: оценивать температуру только по спутниковым данным.
Последствие: неточность из-за влияния поверхностных факторов.
Альтернатива: использовать радиоизотопные методы на реальных образцах.
Ошибка: предполагать одинаковое распределение химических элементов.
Последствие: игнорирование ключевых различий между сторонами.
Альтернатива: учитывать локальные концентрации урана, тория и калия.

А что если…

Что, если Луна действительно столкнулась с крупным объектом на раннем этапе своей истории? Тогда асимметрия температур — это "шрам" от древней катастрофы. А если виновата только гравитация Земли, то наш спутник всё это время медленно перестраивал внутреннюю структуру, приспосабливаясь к постоянному притяжению планеты.

Плюсы и минусы открытия

Плюсы	Минусы
Первое прямое доказательство температурной асимметрии	Не исключены другие объяснения
Помогает уточнить модели эволюции Луны	Небольшой объём образцов (300 г)
Сравнение с данными "Аполлонов"	Трудно воспроизвести условия в лаборатории

FAQ

Почему обратная сторона Луны холоднее?
Из-за меньшего количества радиоактивных элементов, выделяющих тепло.

Какие миссии доставляли образцы?
"Аполлоны" (видимая сторона), "Чанъэ-5" (видимая), "Чанъэ-6" (обратная).

Что это значит для будущих исследований?
Теперь у учёных есть база для уточнения моделей тепловой эволюции Луны и понимания её геологической истории.

Мифы и правда

Миф: обе стороны Луны одинаковы.
Правда: они различаются по составу, температуре и истории.
Миф: на обратной стороне никогда не было вулканов.
Правда: извержения были, но слабее и реже.
Миф: различия связаны только с притяжением Земли.
Правда: есть и химические факторы — разное содержание урана и тория.

3 интересных факта

Миссия "Чанъэ-6" стала первой, которая доставила образцы именно с обратной стороны Луны.
Ударный бассейн Южный полюс — Эйткен — один из самых древних и крупнейших во всей Солнечной системе.
Различия в составе пород могут объяснить, почему на видимой стороне больше "морей" — огромных лавовых равнин.