Геологи решили одну из главных лунных загадок "Аполлонов"
Ученые обнаружили обширные залежи воды в древнейших породах на поверхности Луны, что позволило разрешить одну из самых интересных научных загадок программы "Аполлон", говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience.
"Распределение этих залежей воды по поверхности стало ключом к решению загадки "Аполлонов". Мы обнаружили, что вода распределена по всей поверхности Луны. Это указало на то, что "водные" образцы грунта с "Аполлонов" не являются уникальными артефактами. Похоже, что все магматические породы Луны богаты водой, и то же самое может быть характерно и для ее мантии", — рассказывает Ральф Милликен (Ralph Milliken) из Брауновского университета (США).
Вода лунных морей
Последние 30 лет было принято считать, что Луна образовалась в результате столкновения Тейи, протопланетного тела, с зародышем Земли. Столкновение привело к выбросу в космос материи, из которой и сформировалась Луна. Теория столкновения прото-Земли с крупным небесным телом хорошо объясняет массу Луны, малое содержание железа на ней и прочие параметры.
Однако при таком столкновении значительную часть материала, составляющего Луну, должна была принести гипотетическая Тейя. По своему составу она должна была отличаться от Земли, как отличается от нее большинство небесных тел внутренней области Солнечной системы, включающей планеты земной группы и астероиды. Но на самом деле состав Земли и Луны очень схож, вплоть до одинаковых долей изотопов многих металлов и других элементов.
Несмотря на все плюсы этой гипотезы, у нее, как рассказывает Милликен, есть и серьезные недостатки. К примеру, в соответствии с этой идеей, все запасы воды должны были полностью испариться из материи будущей Луны в тот момент, когда она была выброшена в космос после столкновения Тейи и Земли.
Шесть лет назад многие астрономы начали сомневаться в этом, так как доли воды в некоторых образцах пород, доставленных на Землю экспедициями "Аполлон-15" и "Аполлон-17", были выше теоретически предсказанных значений в сотни раз. Другие ученые предположили, что астронавты НАСА натолкнулись на некую "водную аномалию", аналогов которой на Луне может и не быть.
Милликен и его коллега Шуай Ли (Shuai Li) проверили, так ли это на самом деле, изучив данные, которые собрал индийский зонд "Чандраян-1" во время работы на орбите Луны в 2008-2009 годах.
"Мокрая" планета
На борту этого зонда был установлен инфракрасный спектрометр М3, способный одновременно измерять температуру поверхности Луны и "пробовать" на вкус ее минеральный состав. Помимо этого, прибор можно использовать для оценки доли воды в лунных породах, наблюдая за тем, как поверхность спутницы Земли поглощает и отражает инфракрасное излучение на разных длинах волн.
Используя данные с "Чандраяна-1", а также сведения о том, как сильно породы прогреваются в течение дня, ученые вычислили доли воды в разных районах Луны, в том числе и в зонах посадки "Аполлона-15" и "Аполлона-17".
Как показали эти замеры, на поверхности спутницы Земли, как у экватора, так и у полюсов, есть довольно большие зоны, где концентрация воды составляет порядка 400 частей на миллион — примерно в 40 раз больше, чем предсказывает теория "безводной" Луны. Это, в свою очередь, говорит о том, что мантия Луны должна содержать еще больше воды, и ставит под сомнение общепринятую теорию о ее образовании.
Откуда взялась эта вода, ученые пока не знают, однако не исключают, что Луна могла изначально родиться "сухой", но впоследствии на нее упало много комет и астероидов с большими запасами льда, которые успели перемешаться с лунными породами еще до того, как те остыли.
"На Луне есть и запасы настоящего льда в кратерах на полюсах, однако залежи "водных" пород находятся там, куда будет легче попасть человеку. При колонизации Луны нам понадобятся любые доступные ресурсы, и избавление от необходимости завозить воду с Земли будет большим подспорьем для колонизаторов", — заключает Ли.