В самом начале истории Луны вся ее поверхность была покрыта одним океаном из расплавленного камня. Спутник, образовавшийся при столкновении Земли с крупным небесным телом, имел огромную температуру, но быстро остывал, теряя ее в пустоту космоса. По мере остывания жидкой Луны в ней происходила дифференциация материалов. Более тяжелые опускались глубже, легкие сплывали. Однажды сформировавшись, мантия и кора Луны остались такими на миллиарды лет. С такой общепринятой точкой зрения не согласен Вильям Воган и его коллеги из Университета Брауна. Анализ данных альтиметра аппарата Lunar Reconnaissance Orbiter показывает обратное – расплавленный камень наблюдался на значительных пространствах на Луне дольше и даже совсем недавно. При этом в тех местах, где рождались моря из расплавленного камня, дифференциация могла повториться. Удар, приведший к образованию Восточного моря, мог также расплавить поверхность нашего спутника, создавая каменное море размером до 400 километров и глубиной до 10 – вполне достаточно для начала передвижения материала. Еще около тридцати крупных морей Луны образовались при схожих мощных столкновениях.

Основное достижение команды Вогана – доказательство аналогичной дифференциации материалов в поздних ударных морях по сравнению с изначальной, имевшей место при рождении. Из-за этого простой спектральный анализ поверхности не даст выявить активную историю Луны недавнего времени, принимая свежие, образовавшиеся, возможно, всего несколько тысяч лет назад, поверхности, от самых древних. Для каждого найденного в одном из крупных современных кратеров Луны минералов нужно пытаться восстановить его историю. А для этого необходимо пристальное изучение образцов, собранных на спутнике в рамках программ Аполлон и Луна. Если каждое из тридцати нынешних морей после удара астероида действительно было морем, то около 5% всего материала поверхности Луны может быть свежим, а значит, вполне может попасть в уже имеющиеся на Земле образцы – это количестве составляет 100 миллионов кубических километров некогда расплавленного камня.

Наличие недавно расплавленных минералов может объяснить некоторые странности, возникшие при анализе образцов с Луны. Например, в 2011 году тщательный анализ одного из образцов, который относили ко временам самой молодой Луны, оказался на 200 миллионов лет моложе. Этот материал образовался после того, как вся поверхность Луны застыла, а значит либо наш спутник в общем моложе, что не подтверждается другими образцами, либо в некоторых местах она плавилась в ходе своей истории. Если этот образец происходит из расплавленного при ударе моря, то нет необходимости пересматривать самые основы истории Луны, нужно лишь внести добавления, значительно оживляющие события.

Одно из лучших мест для проверки высказанной гипотезы – Восточное море. Оно видно с Земли лишь частично, пытаясь скрыться от нас на обратной стороне Луны в западной ее части. Это одно из немногих морей, не заполненных вулканическим базальтом, который скрыл бы поверхность, образовавшуюся при ударе астероида. Однако взгляда на незагрязненную поверхность моря сейчас мало. Необходимо понять, что происходило с ним давно, в течение длительного времени и на большой глубине. Для того, чтобы в расплавленного камне прошли процессы дифференциации, море должно было продержаться в течение нескольких тысяч лет и иметь глубину хотя бы в десяток километров.

«На снимках мы лишь можем увидеть вершину некогда расплавленного тела, так что нам пришлось поискать способ проникнуть в его глубину», – говорит Воган. Для этого был использован тот факт, что жидкость при замерзании и затвердении сжимается. Данные с альтиметра зонда Lunar Reconnaissance Orbiter показывают, что поверхность Восточного моря опущена примерно на два километра по сравнению с окружающими землями. Это – указание на то, насколько сжалось некогда расплавленное море, а значит, косвенная информация о составе (который итак более-менее известен по спектральным наблюдениям) и объеме моря. Зная площадь моря сейчас, остается совсем простая часть – вычислить его глубину. Она оказалась даже больше десяти километров, а ведь на Земле дифференцировали даже менее глубокие моря расплавленного камня, образовавшиеся после ударов астероидов.

Следующий за самим фактом дифференциации вопрос – особенности этого процесса. Для этого уже пришлось пользоваться моделями, не так хорошо подкрепленными наблюдениями. На самой глубине расплавленного моря первыми начали кристаллизоваться минералы вроде дунита и оливина, постепенно осевшие вниз. Их место заняли более легкие и позже застывшие минералы, причем весь процесс оказался очень похож на тот, который характеризует наши знания о дифференциации молодой Луны. Кроме аналогии с хорошо известным процессом, расчеты модели подтверждают наблюдения кратера Маундера. В этом месте удар астероида выбросил на поверхность минералы, ранее образовавшиеся раньше при остывании моря. Как минимум на глубине четырех километров в этом месте превалируют легкие минералы модели Вогана. Таким образом, локальные расплавленные моря действительно могли существовать на Луне, а похожие на основной процессы их дифференциации сделали открытие этих процессов непростым делом.