Новая модель поможет искать следы древних сверхновых в лунном грунте
Планетологи разработали модель перемешивания реголита, которая позволяет связать радиоактивные изотопы в лунных образцах с эпизодами взрывов сверхновых неподалёку от Солнечной системы.
Лунный грунт может хранить более длинную летопись близких взрывов сверхновых, чем земные породы. Команда планетолога Эмили Костелло из Гавайского университета в Маноа представила математическую модель, которая учитывает перемешивание реголита ударами метеороидов и должна помочь восстановить происхождение радиоактивной «звёздной пыли» в его слоях.
При взрыве сверхновой в космос выбрасываются, в том числе, радиоактивные изотопы. Часть этого вещества может попасть в Солнечную систему и осесть на Земле и Луне. Исследования морских отложений на Земле и лунных образцов, доставленных экспедициями Apollo, ранее указывали на два пика активности сверхновых — 2,3 и 7,3 млн лет назад.
Земная летопись таких событий сильно ограничена эрозией и тектоникой плит: надёжные данные здесь простираются лишь примерно на 10 млн лет. На Луне нет атмосферы, дождей, ветра и тектоники плит, поэтому её поверхность потенциально может сохранить следы сверхновых за 80–100 млн лет и даже более ранний период.
Однако лунный реголит постоянно перемешивается при ударах — от микрометеоритов до астероидов. Этот процесс, который учёные называют «ударным садоводством», переносит вещество между слоями и затрудняет определение времени его выпадения.
Модель Костелло и её коллег описывает одновременно уплотнение и выброс грунта при ударах, радиоактивный распад и космическое выветривание. Авторы сопоставили её результаты с данными из глубоководных отложений Земли и образцов Apollo. По данным команды, расчёты точно воспроизвели профиль концентрации железа-60 по глубине лунного реголита, а также учитывают захоронение плутония-244, йода-129, гафния-182 и кюрия-247.
Проверить возможности подхода подробнее должны будущие образцы из более глубоких слоёв Луны. Если астронавты Artemis доставят такие керны, модель может помочь отделить последствия перемешивания грунта от исходного сигнала и восстановить более полную историю близких сверхновых во время движения Солнечной системы по Галактике.