Кратер Килер. Снимок «Аполлона-10» / ©NASA
Исследование проводили ученые из Массачусетского технологического университета (США). На основе данных космической миссии GRAIL они создали карту плотности лунной коры. И с помощью компьютерного моделирования воссоздали, как менялась плотность на протяжении истории Луны. Согласно новой модели, на спутник упало в пять раз меньше метеоритов, чем по некоторым предыдущим оценкам. Результаты опубликованы в статье в Nature Geoscience.
По обилию кратеров на Луне можно подумать, что вся история падений метеоритов «записана» на поверхности. На самом деле, в бурные первые сотни миллионов лет после формирования тел Солнечной системы столкновений было так много, что кратеры накладывались друг на друга. Тяжелая бомбардировка длилась с 4,4 до 3,8 миллиарда лет назад.
«Мы знаем, что на Луну упало так много метеоритов, что то, что мы видим на поверхности, уже не отражает всю историю падений, поскольку в какой-то момент новые столкновения начали стирать старые, — объясняет Джейсон Содерблом (Jason Soderblom), один из авторов. — Мы же обнаружили, что при этом сохраняется пористость коры, образованная такими столкновениями, и это позволяет гораздо точнее оценить общее число падений метеоритов».
Ученые считали, что все столкновения непременно повышают пористость коры. Компьютерное моделирование показало, что это не так. Почти вся «пористость» Луны сформировалась во время первых мощных столкновений. А дальнейшие мелкие метеориты сжимали образовавшиеся когда-то разломы и трещины.
В модели команда учла возраст, размер и расположение 77 самых крупных кратеров на поверхности Луны, а также их современную пористость, составленную по данным о поверхностном притяжении от миссии GRAIL. За эталон первоначальной плотности Луны авторы выбрали самый молодой кратер, который не так сильно подвергся дальнейшим столкновения. Затем ученые рассчитали, сколько столкновений требуется, чтобы достичь плотности остальных, более старых кратеров.
Результаты получились интересными. Оказывается, в начале периода поздней тяжелой бомбардировки пористость Луны составляла около 20% (для сравнения, у пемзы — 60-80%). К концу периода она снизилась до нынешних 10% из-за падений мелких метеоритов.
Как показала модель, для такого снижения пористости потребовалось примерно в два раза больше мелких метеоритов, чем кратеров на поверхности современной Луны. «По предыдущим оценкам, их могло быть гораздо больше, даже в десять раз больше, чем кратеров на поверхности, а мы предсказываем меньше столкновений», — добавил Содерблом.
Такая оценка важна не только для Луны, но и для всех тел нашей системы. От количества упавших метеоритов зависит объем дополнительной материи и различных соединений, прилетевших на спутник Земли и другие тела после их формирования. Это, в свою очередь, влияет на историю формирования и эволюции планет в Солнечной системе.
