Миссия «Артемида-IV» сможет собрать образцы лунной мантии из древнего кратера

Бассейн Южный полюс – Эйткен — самый большой и самый древний кратер на Луне. Он образовался более 4 миллиардов лет назад в результате столкновения с астероидом диаметром около 260 километров. Долгое время ученые спорили о том, с какой стороны прилетел ударник и как именно происходило событие.

Детали удара, восстановленные по модели

Команда исследователей провела трехмерное моделирование с высоким разрешением, перебрав разные размеры, скорости и углы падения астероида. Лучше всего с реальной структурой кратера совпал сценарий: тело диаметром 260 км врезалось в Луну под углом 30 градусов со скоростью 13 км/с, двигаясь с севера на юг.

Моделирование учитывало два варианта строения астероида — однородное каменистое или тело с ядром и внешним слоем. Оказалось, что характерное сужение эллиптического кратера к югу объясняется именно наличием плотного ядра, масса которого составляла почти 30% от общей массы астероида.

После удара значительная часть вещества выбросилась, а затем осела под действием силы тяжести. Важно, что большая часть материала лунной мантии, поднятого столкновением, вернулась обратно в бассейн.

Где искать образцы мантии

Зная точное направление удара, ученые смогли вычислить, куда разлетелись обломки, включая фрагменты мантии. Модель показала, что выбросы распространились на сотни километров от места столкновения, образуя форму, напоминающую крылья бабочки. Эти осколки осели на южном полюсе Луны — именно там, где запланирована посадка миссии NASA «Артемида-IV» в 2028 году.

Если расчеты верны, астронавты смогут собрать образцы лунной мантии. Их изучение позволит определить точный возраст выброшенного вещества, его химический и изотопный состав, что даст ключ к пониманию ранней истории как Луны, так и всей Солнечной системы.

Результаты моделирования опубликованы в журнале Science Advances. Они уже используются для уточнения планов предстоящей высадки на Луну — важного шага в программе «Артемида».