Нещодавнє наукове дослідження пропонує переглянути усталені уявлення про походження найбільшого та найдавнішого кратера на Місяці. Ці нові дані вказують на те, що певна ділянка поверхні нашого природного супутника має значно більшу наукову цінність, ніж вважалося раніше. Це відкриття має далекосяжні наслідки для майбутніх космічних експедицій NASA в рамках програми «Артеміда», адже астронавти планують здійснити посадку саме в цій нещодавно визначеній зоні особливого інтересу вже у 2027 році.
Місяць, наш вірний космічний компаньйон, виник приблизно 4,46 мільярда років тому. Тоді прадавня протопланета розміром з Марс, відома як Тея, зіткнулася із Землею, спричинивши утворення гігантської хмари уламків. З цих фрагментів згодом сформувався великий сферичний супутник, що обертає нашу планету. Протягом наступних двохсот мільйонів років поверхня Місяця являла собою справжній розплавлений океан магми, що вирував під впливом гравітаційного стискання Землі. Однак, у міру того як Місяць віддалявся від нашої планети, розпечена порода поступово остигала та кристалізувалася, утворюючи зовнішню кам’яну кору. Вона залишається майже незмінною відтоді, незважаючи на постійні зіткнення з космічними тілами.
Невдовзі після того, як Місяць охолов, приблизно 4,3 мільярда років тому, велетенський астероїд, діаметр якого у десять разів перевищував розміри космічного тіла, що спричинило вимирання динозаврів на Землі, врізався в ту ділянку, яку ми нині знаємо як зворотний бік супутника. Це грандіозне зіткнення породило Басейн Південний полюс — Ейткен (SPA), колосальний ударний кратер, що простягається на 2500 кілометрів (1550 миль) у поперечнику та сягає до 8 кілометрів (5 миль) у глибину. Науковці припускають, що цей екстремальний удар викинув на поверхню суміш радіоактивних речовин, відому як KREEP. Ця унікальна композиція з калію (K), рідкоземельних елементів та фосфору є залишком місячного магматичного океану.
Вважається, що KREEP сформувався під час завершальної стадії охолодження Місяця, коли радіоактивні елементи накопичувалися між новоствореною мантією та корою супутника. Детальне вивчення цих елементів здатне пролити світло на низку таємниць, що оточують цей період місячної еволюції. Зокрема, воно може дати відповідь на питання, чому кора зворотного боку Місяця виявилася товстішою за його видиму, ближчу до Землі сторону.
Донедавна дослідники вважали, що Басейн SPA утворився внаслідок зіткнення астероїда, що налетів на Місяць з півдня, розкидавши шар KREEP навколо північної облямівки кратера. Проте нове дослідження, оприлюднене 8 жовтня у престижному науковому журналі Nature, спростовує цю гіпотезу. Вчені з’ясували, що удар насправді стався з північного напрямку. Це означає, що утворена в результаті зіткнення суміш KREEP розплескалася по південному краю кратера – саме в регіоні, куди планується висадка екіпажу місії «Артеміда III».
«Це означає, що місії «Артеміда» приземляться на віддаленому краю басейну — це найкраще місце для вивчення найбільшої та найстарішої ударної структури на Місяці», — зазначив Джеффрі Ендрюс-Ханна, провідний автор дослідження та планетарний науковець з Університету Аризони. Він додав, що саме тут «має бути зосереджена більшість викинутого матеріалу з глибоких шарів місячних надр».
Підозра щодо справжнього походження басейну SPA виникла у дослідників, коли вони порівняли його обриси з іншими ударними кратерами у Сонячній системі. Зокрема, йдеться про басейн Геллас на Марсі та басейн Супутник на Плутоні. Всі ці три велетенські западини мають схожу форму: один кінець заокруглений, інший — більш загострений, що надає їм вигляду авокадо або сльозинки. Ця загострена частина кратерів, ймовірно, вказує на напрямок удару, дозволяючи вченим припустити, з якого боку влучив астероїд, що створив SPA.
Ці здогадки отримали підтвердження після аналізу даних, зібраних космічним апаратом Lunar Prospector. Цей зонд NASA, що обертався навколо Місяця з 1998 по 1999 рік, вимірював радіоактивність елементів на поверхні. Дослідження виявили високу концентрацію торію — радіоактивного елемента, який є важливою складовою KREEP — навколо південно-західного краю кратера.
Збір унікальних зразків KREEP
Місія «Артеміда III», яка ставить собі за мету повернути людину на Місяць вперше з 1972 року, наразі запланована на середину 2027 року. Її здійсненню передуватиме місія «Артеміда II», старт якої очікується до кінця квітня 2026 року. Ця попередня місія відправить пілотований космічний корабель на орбіту навколо Місяця, подібно до того, як це зробив безпілотний апарат «Артеміда I», що успішно облетів наш супутник наприкінці 2022 року.
Астронавти «Артеміди III» висадяться поблизу південного полюса Місяця в одному з дев’яти потенційних місць, більшість з яких, за даними NASA, розташовані у зоні поширення KREEP навколо Басейну SPA. У разі вдалого приземлення це надасть команді унікальну нагоду зібрати надзвичайно цінні зразки KREEP.
Однак існують певні непевності щодо фактичної дати запуску місії «Артеміда III». Як «Артеміда II», так і «Артеміда III» вже кілька разів відкладалися. Історично значні скорочення, запропоновані до бюджету NASA на 2026 рік, змусили деяких експертів прогнозувати подальші затримки. Це, можливо, надасть стратегічну перевагу Китаю у змаганнях за повернення людства на Місяць. Піднебесна вже отримала перші зразки з далекого боку Місяця, які були доставлені на Землю у червні 2024 року космічним апаратом «Чан’е-6» безпосередньо з Басейну SPA. Проте, попри те, що Китай поділився цими дорогоцінними місячними породами з низкою інших країн, NASA досі не отримало дозволу на їх аналіз.
