С помощью микроволнового радиометра китайские лунные орбитальные аппараты "Чанъэ-1" и "Чанъэ-2" смогли составить карту температур под лунной поверхностью. Приборы, установленные на орбитальных аппаратах, проводили измерения в четырех различных спектральных каналах (3,0 ГГц, 7,8 ГГц, 19,35 ГГц и 37 ГГц). Недавно было обнаружено, что один из возможных вулканов, который они исследовали, известный как Комптон-Белкович, интенсивно светился в микроволнах.
Это означало, что вулкан все еще горячий. Но не на поверхности, как это можно было бы обнаружить с помощью инфракрасного излучения, а глубже. Единственный способ объяснить происхождение этой аномалии - искать какую-то подсказку в глубине лунной коры. Следовательно, Комптон-Белкович должен скрывать большой источник тепла, еще не исчерпанный под поверхностью.
Признаки на поверхности указывают на то, что этот вулкан, вероятно, последний раз извергался 3,5 миллиарда лет назад. Таким образом, обнаруженная тепловая аномалия не является следствием расплавленной лавы, а представляет собой результат присутствия радиоактивных элементов в ныне твердой породе под вулканическим сооружением. Данные также показывают, что этот большой лунный вулкан когда-то питался из еще более крупной магматической камеры, магма которой теперь затвердела.
Единственный тип горной породы, который содержит достаточно радиоактивных элементов для получения таких данных, — это гранит. Однако для образования гранита необходимы определенные условия. В частности, многоступенчатый переплав базальта или кристаллическое фракционирование базальтовых магм. Эти процессы также приводят к увеличению концентрации таких элементов, как кремний, калий, торий (Th) и уран (U). Редкие гранитные обломки, обнаруженные в собранных лунных образцах, содержат высокую радиогенную концентрацию. Однако происхождение и масштаб систем, которые их произвели, неизвестны.
Гранитный батолит Структура породы, присутствующая под этим вулканом, называется гранитным батолитом. Это огромное твердое тело диаметром более 20 километров, возникшее из магматической камеры вулкана.
Геоморфология этого вулкана указывает на наличие вулканической кальдеры, подвергшейся "поршневому" коллапсу. То есть дно кальдеры обрушилось, погрузившись вниз в единый, плохо раздробленный блок. Такой тип коллапса обычно образуется над неглубокими эллипсоидными магматическими камерами.
Благодаря разломам, образовавшимся в результате обвала, структурный диаметр кальдеры, а следовательно, и магматической камеры, оценивается примерно в 13 км. Вероятно, она была разделена на более мелкие тела.
"На Луне был обильный вулканизм с аллювиальными базальтами, или быстротекущими лавами, которые покрывали около 16 процентов лунной поверхности", — говорит Мэтью Зиглер, старший научный сотрудник Института планетарных наук. "Вместо этого вязкие, более густые и плотные лавы с высокой концентрацией кремнезема были дефицитом, которые могли образовывать структуры, похожие на то, что мы называем вулканом".
Гранитные породы широко распространены на Земле, в основном благодаря явлениям тектоники плит. В отличие от них, в горных системах остальной части Солнечной системы преобладают базальтовые породы. Базальтовые магмы возникают в результате одноступенчатого плавления мантии, в отличие от гранитных магм, требующих более сложных процессов.
Батолиты - это образования, встречающиеся и на Земле, они обычно находятся под вулканическими хребтами, такими как Анды или Каскадный горный хребет в Северной Америке. Это явление лунного вулканизма наиболее похоже на те, которые встречаются на Земле, поэтому это неожиданное открытие, учитывая геологическую эволюцию Луны.