Луна возникла, когда объект размером с Марс врезался в молодую Землю. В результате планета расплавилась, а выброшенные в космос обломки начали собираться в новый небесный объект. На первых этапах существования Луна была покрыта океаном раскалённой магмы, который постепенно остывал.
В момент формирования Луна находилась гораздо ближе к Земле, чем сегодня, что могло привести к усиленным приливам. Они способствовали интенсивному нагреву спутника и создали условия для мощного вулканизма. Это явление похоже на процессы, которые наблюдаются сегодня на спутнике Юпитера — Ио, наиболее вулканически активном теле в Солнечной системе.
Учёные рассчитали, что в результате сильного вулканизма в первые миллионы лет Луна прошла через несколько циклов плавления своей коры. Хотя океан магмы не покрывал спутник полностью, температура в его недрах была достаточной для того, чтобы плавить большую часть поверхности.
Как пояснил соавтор исследования Торстен Кляйне, геологические часы Луны были сбиты вулканической активностью. Большинство лунных пород отражают не её первоначальный возраст, а лишь время последнего интенсивного нагрева. Некоторые минералы, такие как цирконий, устояли перед экстремальными условиями и сохранили информацию о более раннем прошлом.
Данные исследования объясняют и другие вопросы о происхождении Луны. Например, сравнительно небольшое количестве кратеров ставило под сомнение древность спутника. Теперь ученые полагают, что лава могла залить старые ударные кратеры и полностью стереть следы их существования.
Другим парадоксом оставался состав лунной мантии. Химически он отличается от состава Земли, поэтому было непонятно, откололась ли Луна от нашей планеты. Однако вулканизм и здесь дает ответ: если недра Луны плавились, некоторые вещества могли попасть в железное ядро.
Всё это помогает создать цельную картину формирования спутника. Как отметил Кляйне, теперь все элементы головоломки, которые раньше не сходились, складываются в логичную историю. Учёные могут с большей уверенностью утверждать, что Луна имеет возраст около 4,5 миллиарда лет, а её кора приобрела современную форму около 4,35 миллиардов лет назад после интенсивных вулканических процессов. Исследование опубликовали в журнале Nature.
