В первой работе описываются результаты, полученные с помощью лазерного высотомера LOLA (Lunar Orbiter Laser Altimeter), предназначенного для составления трехмерной карты поверхности Луны с высоким разрешением и установленного на Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO).

Предыдущие карты Луны не были столь подробными: углы обзора и условия освещения создавали определенные трудности в последовательном определении размеров и глубины лунных кратеров. Благодаря же высотомеру LOLA ученые смогли просчитать высоту лунных кратеров с беспрецедентной точностью. Прибор посылает лазерные импульсы к поверхности Луны, измеряя время, которое требуется импульсу, чтобы отразиться от и вернуться обратно. Аккуратность измерения просто потрясает: прибор определяет высоту местности с точностью до 10 см. Благодаря этому ученые составили беспрецедентно подробную топографическую карту нашего спутника.

«Рассматривая полученную карту, можно определить, какие кратеры формировались раньше, а какие — позже, на уже измененной до этого поверхности Луны. Проанализировав распределение кратеров по размерам, мы пришли к выводу о том, что все метеориты и кометы, сталкивавшиеся с Луной, можно условно разделить на две группы: первая, более ранняя бомбардировка нашего спутника, значительно превосходила вторую по процентному содержанию крупных тел. Момент перехода от одной группы к другой примерно соответствует образованию Восточного моря (лунного моря на западном крае видимого диска спутника), возраст которого оценивается в 3,8 млрд лет», - поясняет автор исследования Джеймс Хед из Университета Брауна.

Любой большой метеорит может радикально изменить историю планеты. Астрономы находят на поверхностях планет, таких как, например, Меркурий, Марс и даже Венера, следы древних кратеров в сотни и тысячи километров в поперечнике. Луна представляет собой максимально удобный объект изучения, так как находится рядом с нами и сохраняет свидетельства космической бомбардировки, которые на Земле уже давно стерлись из-за смещения тектонических плит, водяной и ветровой эрозии. «Луна аналогична Розеттскому камню для понимания истории бомбардировки Земли, - считает Хед. - Разобравшись с поверхностью Луны, мы сможем дать объяснение тем нечетким следам, которые мы нашли на нашей планете».

В двух других исследованиях ученые описывают данные, полученные радиометром DLRE (The Diviner Lunar Radiometer Experiment), который также установлен на LRO. Этот прибор регистрирует тепловое излучение лунной поверхности, что позволяет оценивать состав лунных пород. По словам авторов исследования, поверхность Луны можно представить в виде анортозитовых возвышенностей, которые богаты кальцием и алюминием, а также базальтовых морей, где повышена концентрация таким элементов, как железо и магний. Обе эти породы коры считаются первичными, то есть они образуются прямо в результате кристаллизации вещества мантии. Наблюдения DLRE в целом подтверждают правомерность такого разделения: большинство областей лунной поверхности можно отнести к одному из указанных типов.

Однако данные зонда заставили ученых признать, что некоторые лунные возвышенности сильно отличаются от прочих. К примеру, DLRE довольно часто регистрировал повышенное содержание натрия, которое не характерно для «обычной» анортозитовой коры. Наибольший интерес вызвало обнаружение в нескольких областях минералов, богатых окисью кремния, которые соответствуют проэволюционировавшим горным породам, отличным от примитивного анортозита. Здесь же ранее определяли повышенное содержание тория, что служит еще одним свидетельством «эволюции» пород.

Как отмечают в своем докладе ученые, DLRE не удалось зарегистрировать следы «чистого» мантийного вещества, которое, как показывали некоторые исследования, должно в некоторых местах выходить на поверхность. Даже при изучении бассейна Южного полюса Эйткен — самого крупного, старого и глубокого ударного кратера - ученые не нашли никаких доказательств присутствия вещества из мантии. Возможно, обнажений мантийного вещества на Луне действительно нет. А может быть, их площадь слишком мала для того, чтобы DLRE мог их обнаружить.