«Прагъян» нашел остатки древнего магматического океана в южной приполярной зоне Луны

Планетологи, работающие с данными индийской лунной станции «Чандраян-3» и лунохода «Прагъян», опубликовали результаты исследований состава реголита в зоне высадки. Оказалось, что реголит в южной приполярной зоне представляет собой смесь выбросов из кратеров и продуктов кристаллизации первичного лунного магматического океана. Статья опубликована в журнале Nature.

«Чандраян-3» стал для Индии третьей построенной лунной станцией, которая в августе 2023 года смогла впервые в истории высадиться в южной приполярной зоне Луны на видимой стороне. Спускаемый модуль станции доставил на Луну шестиколесный луноход «Прагъян», который был оснащен рентгеновским спектрометром APXS и лазерным спектроскопом LIBS. За одиннадцать дней работы ровер успел проехать 103 метра.

Данные, собранные спускаемым модулем и луноходом, позволяют существенно дополнить картину свойств и состава реголита, измеренных непосредственно на поверхности Луны. До недавнего времени она включала в себя свойства реголита в экваториальных и средних широтах видимой стороны Луны (корабли «Аполлон», автоматические станции «Луна» и китайские станции «Чанъэ-3» и «Чанъэ-5»), а также в средних широтах обратной стороны Луны (китайская станция «Чанъэ-4»).

Сантош Вадавале (Santosh V. Vadawale) из Лаборатории физики Университета Гуджарат и его коллеги опубликовали результаты анализа данных, собранных спектрометром APXS за время работы на Луне. В общей сложности было проведено 30 сеансов измерений элементного состава реголита в 23 точках остановки ровера.

Выяснилось, что лунный реголит вокруг места высадки «Чандраян-3» демонстрирует почти одинаковый состав, причем эта однородность точно сохраняется для верхнего слоя толщиной в несколько сантиметров. Реголит характеризуется большим содержанием кальция и алюминия и низким содержанием железа и титана, что указывает на большое содержание в грунте ферроанортозита.

Собранные данные вписываются в модель, по которой химическая эволюция Луны началась с дифференциации недр за счет остывания и кристаллизации первичного магматического океана. В ходе этого процесса оливин и пироксен опустились вниз и образовали мантию, а плагиоклаз оказался в составе коры. В результате верхняя кора в основном должна состоять из ферроанортозита, а нижняя — из пород, богатых магнием.

Тем не менее в реголите, исследованном луноходом, наблюдается значительное содержание оксида магния, что указывает на смесь минералов, богатых магнием, с ферроанортозитом. Наблюдается также необычно низкое содержание кремния. Подобный результат можно объяснить тем, что реголит в зоне высадки индийской станции смешан с выбросами из кратеров и ударного бассейна Южный полюс — Эйткен, содержащими вещество лунной мантии.

В ходе высадки на Луну спускаемый модуль «Чандраян-3» также измерил плотность окололунной плазмы и температуру реголита.