Кратко: программы Аполлон и «Луна» дополнили друг друга — Аполлон дал обширную и разнообразную коллекцию образцов с многих районов, «Луна» вернула точечные, но стратегически важные образцы (высокогорье, керн) — вместе они сформировали согласованную модель геологической истории Луны. Ниже — вклады, основные расхождения между результатами и как они были разрешены.
Что привнесли образцы
- Масса и охват: Аполлон вернул примерно $\sim 382\text{kg}$ образцов; советские автоматы (Луна‑16/20/24) — суммарно порядком $\sim 0.3\text{kg}$ реголита/кернов, но с ключевыми локусами.
- Апполон: широкий набор базальтов, анортозитов, ударных брекчий и вулканического стекла; радиометрическое датирование привело к калибровке хронологии (формирование коры — древние образцы, массовые лавы — позднее), обнаружение KREEP‑обогащенных областей, первые выводы о дефиците летучих.
- Луна: Луна‑20 вернула высокогорный анортозит — подтверждение анортозитной коры; Луна‑16 и Луна‑24 дали образцы морских базальтов/реголита из других бассейнов (Mare Fecunditatis, Mare Crisium), Луна‑24 принес керн, показать стратификацию реголита и признаки реголитного созревания.
Основные противоречия и их разрешение
1) «Возраст коры и ударная история» — кластер ударных возрастов около ~3.9 Ga
- Противоречие: данные об ударных расплавленных породах из аполлоновских образцов показали множественную концентрацию возрастов около $\sim 3.8\text{–}3.9\text{Ga}$, что интерпретировалось как «пик бомбардировки» (Late Heavy Bombardment, LHB). Критики утверждали, что это — артефакт отбора проб (многие аполлоновские образцы были контаминированы выбросами бассейна Имбриум).
- Вклад «Луны»: образцы Луна‑20/24 и их геологический контекст дали независимые точки отбора вне зон сильного имбриумского выброса.
- Разрешение: улучшенные изотопные методы (Pb–Pb, 40Ar/39Ar) и переосмысление геологического контекста показали, что многие аполлоновские образцы действительно содержат имбриумский материал; с учётом этого и с учётом разнородных датировок пришли к выводу о заметном, но локализованном пике ударов в интервале примерно $\sim 3.8\text{–}4.1\text{Ga}$, а не единой глобальной «взрывной» катастрофе везде и сразу. То есть частично противоречие ушло благодаря учёту происхождения проб и лучшей геохронологии.
2) «Состав коры — действительно ли она везде анортозитная?»
- Противоречие: аполлоновские образцы (ограниченные областями) ставили под сомнение, насколько однородна анортозитная первичная кора.
- Вклад «Луны»: Луна‑20 вернула чисто анортозитный материал из района высокогорья, подтвердив, что толстая фелспатовая (анортозитная) кора — распространённая характеристика околонемой стороны.
- Разрешение: комбинирование образцов разных мест и дистанционные данные (спектрометрия Clementine, Lunar Prospector) показали пространственную неоднородность: в некоторых районах кора тоньше и содержит KREEP‑компонент, но в целом анортозитная мантия была основой — согласие достигнуто.
3) «Наличие воды и летучих» — сухая Луна или нет?
- Противоречие: ранние анализы аполлоновских базальтов показали очень низкое содержание воды (практически сухие породы), тогда как в 1970‑х советские работы по Луна‑24 иногда интерпретировали сигналы как больший вклад летучих в реголите; затем в XXI в. высокоточные SIMS‑аналитики аполлоновских стекол и фосфатов выявили заметные следы H2O в магме.
- Разрешение: развитие методов с высокой пространственной разрешающей способностью и строгими протоколами избежания контаминации показало, что внутренние магмы Луны содержат воду на уровне от десятков до сотен ppm в зависимости от проб (т. е. не «планетарно влажная», но влажнее, чем считалось). Повторный анализ лунных образцов (включая образцы Луна‑24) и изучение волатильных распределений снял первоначальное противоречие.
4) «Геохимическая неоднородность (KREEP и т.д.) — разные наборы данных у Аполлона и Луны»
- Противоречие: аполлоновские пробы (особенно из Procellarum KREEP Terrane) показали сильную KREEP‑аномалию; некоторые советские пробы из других бассейнов не имели такого сигнатурного обогащения.
- Разрешение: это не противоречие, а выявленная гетерогенность; сочетание данных показало, что KREEP‑обогащённый материал локализован, а аполлоновская выборка частично была смещена в районы с высокой концентрацией KREEP. Дистанционные спектрометры подтвердили пространственное распределение.
Методы, которые разрешили расхождения
- Улучшенные радиометрические методы (Pb–Pb, 40Ar/39Ar, U–Pb в цирконах/фосфатах).
- Высокочувствительная микроанализная техника (SIMS, LA‑ICP‑MS) для летучих и изотопов.
- Геологический анализ происхождения проб (учёт выбросов крупных бассейнов, стратиграфия).
- Сопоставление с дистанционными данными (Clementine, Lunar Prospector, GRAIL, LRO), что позволило экстраполировать локальные образцы на глобальную карту.
Короткие итоги (консолидированное понимание)
- Формирование первичной анортозитной коры: около $\sim 4.4\text{–}4.5\text{Ga}$.
- Период интенсивных крупномасштабных ударов, представленный кластером возрастов около $\sim 3.8\text{–}4.1\text{Ga}$ (с учётом корректировки за контаминацию проб).
- Основная фаза морской вулканизции — преимущественно $\sim 3.1\text{–}3.9\text{Ga}$ (с более молодыми локальными изливаниями).
- Луна содержит летучие в мантии (вплоть до десятков–сотен ppm H2O), и её геохимия пространственно неоднородна (KREEP‑террейн и др.).
Вывод: противоречия между аполлоновскими и лунными данными во многом были артефактами отбора проб, ограничений методов и контаминации; их разрешение стало возможным благодаря повторному высокоточному анализу, учёту геологического контекста образцов и интеграции с данными дистанционных миссий — в итоге обе программы совместно обеспечили согласованную, детализированную картину геологической эволюции Луны.