Геологическое расследование
Ученые выяснили, были ли американцы на Луне
Самое весомое доказательство того, что люди побывали на Луне, — доставленные на Землю образцы лунных пород. Почему их невозможно спутать с земными — в материале РИА Новости.
Железный аргумент
Сторонники "лунного заговора" считают, что никаких пилотируемых экспедиций на Луну не было. Правительство США, НАСА и другие организации долгие годы вводили мировую общественность в заблуждение, а все фото- и киноматериалы, сделанные американскими астронавтами, записи их переговоров, телеметрии и радиосигналов — подделка.
В 2009-м, к 40-летнему юбилею высадки человека на Луну, были опубликованы снимки высокого разрешения, выполненные межпланетной станцией Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). На них прекрасно видны не только посадочные модули и элементы оборудования, оставленные экспедициями на поверхности спутника Земли, но и следы лунного автомобиля, а также самих астронавтов.
Снимок зонда LRO, на котором видны: посадочный модуль "Аполлон-17", следы лунного автомобиля и астронавтов
© NASA/GSFC/Arizona State University
LRO отснял пять из шести мест посадок "Аполлонов". Доказательства пребывания спускаемых модулей зафиксировал японский аппарат "Кагуя", а кроме того, китайский зонд "Чанъэ-2", индийские "Чандраян-1" и "Чандраян-2". Даже предварительный анализ снимков дает основания для того, чтобы развеять сомнения относительно реальности лунных экспедиций.
Но есть еще более убедительные — прямые и вещественные — доказательства того, что люди посещали Луну. Это образцы пород, которые по химическому, минералогическому составу и структуре отличаются от земных.
В общей сложности шесть экспедиций "Аполлонов" в период с 1969-го по 1972-й доставили на Землю 382 килограмма лунных пород и реголита — всего около 2200 образцов с шести участков. Основная часть хранится в Лаборатории проб лунного грунта НАСА.
© Инфографика
Любое исследовательское или образовательное учреждение может отправить запрос на получение фрагментов образцов для изучения. Все заявки рассматривает специальная комиссия. Ежегодно рассылают около 400 проб, которые анализируют в сотнях лабораторий по всему миру.
"Наши знания о вещественном составе Луны долгое время базировались на данных дистанционного зондирования и результатах исследования лунных образцов, доставленных в ходе миссий "Аполлон" и "Луна", — рассказала РИА Новости заместитель заведующего лабораторией метеоритики и космохимии Светлана Демидова в ходе мероприятия "Научное кафе", организованного Фондом Андрея Мельниченко. — В последние годы, благодаря многочисленным орбитальным исследованиям, появились новые высокоточные данные о распределении целого ряда элементов по всей лунной поверхности, а китайский аппарат "Чанъэ-5" в 2020-м доставил новые образцы из района Рюмкер в Океане Бурь".
Светлана Демидова, заместитель заведующего лабораторией метеоритики и космохимии Института геохимии и аналитической химии РАН
© Фото из личного архива
Человеческий фактор
Лунный грунт, собранный астронавтами "Аполлонов", идентичен образцам, полученным советскими космическими аппаратами "Луна-16", "Луна-20", "Луна-24". Это очень специфический материал, имеющий свидетельства образования на поверхности космического тела, лишенного атмосферы: следы ударного дробления и спекания частиц, микрократеры на поверхности зерен, признаки воздействия солнечных и космических лучей.
Он содержит большое количество крошечных шариков ударного стекла и агглютинатов — сплавленных частиц, которые образовались при бомбардировке лунной поверхности потоком мелких метеоритов и астероидов. В местах ударов в условиях очень высоких температур и давления возникает расплав, цементирующий обломки разрушенных пород, а его разлетающиеся брызги застывают в виде шариков. Подделать такое вещество практически невозможно.
Сферическая частица ударного расплава с реликтами минералов лунных пород из образца реголита "Луны-24" под микроскопом
© ГЕОХИ РАН
Лунные породы под микроскопом. Обломочная брекчия
© ГЕОХИ РАН
Лунные породы под микроскопом. Базальт
© ГЕОХИ РАН
1. 2. 3.
Сферическая частица ударного расплава с реликтами минералов лунных пород из образца реголита "Луны-24" под микроскопом
© ГЕОХИ РАН
Лунные породы под микроскопом. Обломочная брекчия
© ГЕОХИ РАН
Лунные породы под микроскопом. Базальт
© ГЕОХИ РАН
Но если реголит, привезенный "Лунами", — это несколько граммов рыхлого обломочного материала, собранного роботизированным устройством, то среди проб "Аполлонов" много крупных образцов коренных пород, взять которые мог только человек.
С самого начала программы "Аполлон" с астронавтами работали геологи, обучали в земных условиях различать горные породы и отбирать образцы. Но после возвращения первых миссий стало очевидно, что должен лететь профессиональный геолог. Им стал Харрисон Шмитт, включенный в состав экипажа "Аполлона-17" — последней экспедиции на Луну. Тогда собрали самое большое количество образцов — 111 килограммов, в том числе керн глубокого бурения, который включал материал с глубины три метра под лунной поверхностью.
Геолог Харрисон Шмитт на Луне, 1972 год
© NASA/Eugene Cernan
Шмитту удалось взять уникальные образцы норита, троктолита и дунита — древнейших пород Луны, сформировавшихся между 4,5 и 4,2 миллиарда лет назад на самом начальном этапе формирования лунной коры из застывающего магматического океана. На Земле породы такого возраста не сохранились из-за того, что древнейшую кору переработали более поздние тектонические процессы.
1 / 2
Древнейшие породы Луны. Троктолит. Образец 76535 ("Аполлон-17"). По мнению ученых, это самый интересный образец, найденный на Луне, — древнейшая магматическая порода, состоящая из плагиоклаза (серовато-белого цвета) и оливина (зеленовато-коричневого цвета). Крупный размер зерен (два-три миллиметра) указывает на кристаллизацию и охлаждение на большой глубине
© NASA/Johnson Space Center
2 / 2
Древнейшие породы Луны. Анортозит "Камень Бытия". Образец 15415 ("Аполлон-15"). Состоит почти целиком из плагиоклаза (анортита). Один из древнейших образцов лунных пород возрастом 4,1 миллиарда лет
© NASA/Johnson Space Center
Ни на что не похожи
Выделяют три основные группы горных пород Луны: базальты лунных морей, ANT- и KREEP-породы. Первые — самые молодые. Они образовались в процессе кристаллизации вулканической лавы, сформировавшейся на глубине 100-400 километров и излившейся на поверхность по сети трещин.
Вторые — породы анортозит-норит-троктолитовой ассоциации — более древние. За время существования они многократно подвергались метеоритной бомбардировке и сегодня представлены главным образом в виде обломочных брекчий. Третья группа — особая по составу: породы обогащены калием (К), редкоземельными элементами (REE) и фосфором (Р).
Основные типы лунных пород. Лунный базальт. Образец 12008 ("Аполлон-12")
© NASA/Johnson Space Center
Основные типы лунных пород. Лунная брекчия из выбросов кратера Конус. Образец 14321 ("Аполлон-14")
© NASA/Johnson Space Center
Основные типы лунных пород. Лунная порода типа KREEP. Образец 12013 ("Аполлон-12")
© NASA/Johnson Space Center
1. 2. 3.
Основные типы лунных пород. Лунный базальт. Образец 12008 ("Аполлон-12")
© NASA/Johnson Space Center
Основные типы лунных пород. Лунная брекчия из выбросов кратера Конус. Образец 14321 ("Аполлон-14")
© NASA/Johnson Space Center
Основные типы лунных пород. Лунная порода типа KREEP. Образец 12013 ("Аполлон-12")
© NASA/Johnson Space Center
По сравнению с земными, в лунных породах меньше SiO2 и летучих компонентов. Для них характерны повышенные концентрации TiO2 и FeO, а также минимальные концентрации Na2O, K2O, P2O5.
"Спутать лунное вещество с земным невозможно из-за минерального состава, — объясняет Демидова. — Главный минерал пород лунных "материков" — плагиоклаз — относится к распространенной на Земле группе полевых шпатов. Однако на Луне по составу он близок к чистому анортиту — разновидности, редко встречающейся на нашей планете.
Есть различия и в химическом составе других породообразующих минералов — оливинов и пироксенов. Эти минералы в базальтах лунных морей более железистые. Отношение FeO/MnO в них — основной идентификационный признак пород Луны. В оливинах оно составляет приблизительно 89, в пироксенах — 54".
В лунных образцах есть и особые, свойственные только им примесные минералы — армолколит, транквиллитит, пироксферроит. Лишь позднее их нашли на Земле, где, впрочем, они встречаются крайне редко.
"В земных породах, в свою очередь, можно обнаружить магнетит и другие минералы трехвалентного железа, которых нет в лунных породах, — отмечает ученый. — Этот факт объясняется существенными различиями в окислительно-восстановительных условиях на Земле и Луне. Одно из следствий — в земных породах практически отсутствует металлический сплав FeNi, тогда как в лунном веществе он обычно есть, хотя и в малом количестве".
Другое следствие — аномальное поведение европия. В окислительных условиях Земли этот редкоземельный элемент, подобно другим представителям своей группы, — трехвалентный. Но в восстановительной обстановке Луны европий становится двухвалентным и концентрируется в плагиоклазе, замещая двухвалентный кальций. Поэтому присутствие положительной или отрицательной европиевой аномалии — характерный признак всех лунных пород.
Концентрации редкоземельных элементов в лунных базальтах, анортозитах и KREEP-породах по отношению к углистым CI-хондритам (примитивное вещество Солнечной системы)
© Warren P.H., Taylor G.J., 2005
Еще один универсальный геохимический маркер, который используют геологи для идентификации источника вещества, — изотопный состав кислорода. Он в лунных и земных породах одинаков. Это говорит о том, что у Земли и Луны, вероятно, общий источник вещества, но условия их формирования были разными.
08:00 27.04.2023
(обновлено: 14:24 31.07.2023)
