Зворотний бік Місяця виявився холоднішим за обернений до Землі

Мантія під поверхнею Місяця на його зворотному боці, який не видно з Землі, виявилася на 100-200 градусів Цельсія холоднішою за мантію видимого боку нашого супутника. Через це, вважають планетологи, і рельєф на обох півкулях Місяця відрізняється: на теплішій його стороні мантія краще піддається деформації, тому на ній більше вулканічних рівнин і лавових морів. Відкриття науковців вперше доводить температурну відмінність двох сторін Місяця та не лише дозволяє детальніше його дослідити, а і посприяє вивченню, наприклад, супутників Юпітера, що потенційно приховують океани. Результати дослідження опубліковані в журналі Nature.

Видимий (зліва) та обернений бік Місяця. NASA / JPL

Чому Місяць такий різний?

Хоч Місяць і є найдослідженішим з усіх супутників у Сонячній системі, дотепер лишається незрозумілим, чому дві місячні півкулі такі різні. Зокрема ближній до Землі бік має тоншу кору, темні лавові моря та сліди давнього вулканізму, а дальній — гористий і майже без лавових рівнин, ще й більш зневоднений. Астрономи давно припускали, що причина криється в глибинній будові Місяця, проте прямих доказів досі не було. Знайти їх вдалося команді науковців з Каліфорнійського технологічного інституту за допомогою місії GRAIL.

Як поміряли температуру під поверхнею Місяця?

Місія GRAIL, до якої звернулися науковці, — це два апарати-близнюки, що з 2012 року вимірювали гравітаційне поле Місяця. Вони обмінювалися сигналами, а науковці фіксували мікроскопічні зміни у відстані між апаратами, спричинені змінами сили тяжіння під ними, що вказували на неоднорідності у внутрішній структурі Місяця. Ці дані дозволили науковцям розрахувати, наскільки легко деформуються різні частини супутника під впливом припливних сил Землі. Так з'ясувалося, що деформується наш супутник несиметрично: його ближній бік на два-три відсотки легше піддається припливним силам, ніж віддалений.

Схематичне зображення принципу роботи апаратів GRAIL. NASA / Wikimedia Common

На думку дослідників, це означає, що мантія під лавовими морями ближнього боку м’якша і тепліша, що також вказує на температурну різницю. Згідно з моделюванням, на оберненій до Землі півкулі мантія Місяця має бути на 100-200 градусів Цельсія теплішою, ніж на зворотній. Імовірно, це тепло утворюється від розпаду радіоактивного торію та титану, які зосереджені саме з оберненої до нас сторони. Планетологи вважають, ця теплова асиметрія виникла ще 3-4 мільярди років тому, коли ці ж сполуки живили гігантські вулкани, які вивергали лаву й утворили знамениті моря на Місяці.

Чому важливо, що одна половина Місяця холодніша за іншу?

Науковці відзначають, що знайдені температурні відмінності між півкулями Місяця зможуть розповісти більше не лише про його формування, а й про термічну еволюцію інших тіл у Сонячній системі. Крім того, оскільки відкриття вдалося здійснити навіть без посадки апаратів на Місяць, метод стане у пригоді для вивчення і більш далеких об'єктів. Наприклад, на супутниках Енцеладі та Ганімеді подібні до GRAIL місії могли б так само дослідити їхню внутрішню структуру та оцінити наявність підлідних океанів.

Оновлено о 17:40 15.05.2025: Ми додали уточнення, що температура на півкулях Місяця різна саме у його мантії — шарі порід між корою та ядром. Також додали інформацію про те, що ця теплова асиметрія виникла ще 3-4 мільярди років тому.

• Дослідження Місяця апаратами з орбіти не лише виявилося ефективним, а і потенційно захистило його від додаткового забруднення. Планетологи вважають, що на нашому супутнику людська діяльність вже грає основну роль у змінах, а на думку астробіологів, посадкові апарати цілком могли заселити Місяць бактеріями.