На Луне воды в 100 раз больше
Местами недра Луны содержат больше воды, чем земная мантия
Местами недра Луны содержат
больше воды, чем некоторые участки земной мантии. Об этом свидетельствует
анализ образцов лунного грунта, доставленных американскими астронавтами в ходе
миссий по программе «Аполлон» в конце 60-х – начале 70-х годов.
Сделать такой вывод группе
исследователей из Университета Брауна удалось, проведя анализ обнаруженных в
лунной породе микрокапель вулканического стекла,
называемых «расплавными включениями».
Это открытие удивительно,
поскольку до сих пор считалось, что в момент рождения Луны, возникшей после
того, как с Землей столкнулось небесное тело величиной с Марс, большая часть
находящихся в ней летучих веществ мгновенно испарилась из-за высоких
температур, которые сопровождали столкновение. Правда, исследователи
Университета Брауна имели другое мнение. Еще с 2008 года, когда их группа
опубликовала в журнале Nature свою первую работу по обнаружению воды в
лунной магме, они заявляли, что ее там должно быть столько же, сколько и в
земной магме.
Теперь им удалось это
утверждение доказать.
Результаты их работы
опубликованы в журнале Science.
Исследователи заявляют, что
своим успехом они в большой мере обязаны входящему в их группу студенту
Университета Брауна Томасу Уайнрайху, который
проделал буквально титаническую работу по скрупулезному поиску в лунной породе
расплавных включений – работу, сделанную по стандартному, но часто
неблагодарному методу «поисков иголки в стоге сена».
Помимо масс-спектрометрического
исследования образцов внеземного апатита [Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)] ученые провели математическое моделирование
процессов кристаллизации веществ после формирования Луны из горячих
магматических материалов. Исследования показали, что содержание воды в лунном
грунте может колебаться от 64 миллиардных долей до 5 миллионных долей – это на
два порядка больше, чем указывали предыдущие исследователи (авторы работы
ссылаются на оценки в одну миллиардную долю воды). Заниженные оценки содержания
воды на Луне показывали и расхождение с внутренним составом соседних небесных
тел – получалось, что Луна в шесть раз «суше» Земли и Марса.
Является ли вода на Луне
«изначальной» или «занесенной»? Считается, что Луна появилась в результате
мощнейшего столкновения Земли с объектом размером с Марс. Выброшенные в
космическое пространство обломки срослись, образовав единственный спутник
Земли. На основании анализа имеющихся образцов ученые утверждают, что вода
присутствовала на Луне с момента формирования, когда горячая магма начала
остывать и кристаллизоваться.
В чем же состояли ошибки
предыдущих исследователей?
Авторы новой работы
предполагают, что залогом их успеха был анализ именно твердых пород.
Большая часть работ по изучению
воды на Луне проводилась на вулканических газах. Изученные породы богаты
калием, редкоземельными элементами, фосфором, ураном и торием. Вода
нерастворима в силикатах, поэтому должна накапливаться как раз в таких сложных
породах, считают исследователи, выбравшие их для анализа.
Вода в апатитах содержится в
форме гидроксил-ионов –ОН,
отмечается в работе. Регистрировать содержание воды позволило
усовершенствование аналитического оборудования, дающего возможности «ловить»
такие тонкие эффекты состава. Исследователи с оптимизмом смотрят в будущее
поисков воды на Луне, отмечая, что значение и происхождение «наводнения Луны»
еще предстоит исследовать. Именно лёд должен стать основным источником воды для
будущих колонистов, отправку которых на Луну США и Россия планируют осуществить
через 10–15 лет.
источник
-