ВОДЫ НА ЛУНЕ ХВАТИТ НА НЕСКОЛЬКО ВЕЛИКИХ ОЗЁР

Ещё недавно Луну считали сухим небесным телом. Затем посыпались открытия, опровергающие это представление. Учёные заговорили о гидросфере Селены, обнаружив на ней несколько типов водных сокровищниц. И вот ещё один повод к переосмыслению прошлого и настоящего нашего спутника. Специалисты считают, что скрытой на Луне воды хватило бы, чтобы заполнить Великие озёра 2,5 раза.

Теперь ясно, что воды на нашей небесной соседке много и содержится она как в ледяных залежах внутри кратеров на обоих полюсах, так и по всей поверхности — в связанном виде в составе минералов. Исследователи понемногу распутывают следы, указывающие, что H₂O на Луне имеет разное происхождение, и продолжают удивляться тому, что количество живительного соединения на Селене сильно недооценивалось.

Впервые лунную воду выявили пару лет назад в кусочках вулканического стекла, привезённых на Землю в ходе экспедиций Apollo. Ныне существенное уточнение картины удалось получить, исследовав опять же старые образцы: лунные породы, доставленные "Аполлонами", и ещё — лунный метеорит, найденный в Северной Африке.

 

Кусочек лунной породы, привезённый на Землю экипажем "Аполлона-11" в 1969 году после первой высадки людей на нашем естественном спутнике. В прошлом году он побывал на МКС (на снимке камень виден на фоне Земли) в ознаменование сорокалетия того знаменитого полёта (фото NASA).

Такой анализ выполнили Фрэнсис Маккабин (Francis McCubbin) из института Карнеги (Carnegie Institution for Science) и его коллеги из университетов Стони Брук (Stony Brook University) и Окаямы (Okayama University). Их статья размещена в открытом доступе в PNAS.

Учёные сосредоточили своё внимание на лунном апатите. Они использовали масс-спектрометрию вторичных ионов, чтобы узнать содержание в этой породе гидроксила (OH). Его там нашлось от сотен до тысяч частей на миллион. Затем авторы исследования составили модели охлаждения и кристаллизации минерала, чтобы высчитать общее количество воды в окружавших его лунных недрах.

Оказалось, её там должно быть от 64 частей на миллиард до 5 частей на миллион, что, по меньшей мере, на два порядка больше, чем следовало из прежних оценок. "Если вы возьмёте всю воду, которая заперта внутри пород Луны, и положите её на поверхность, она создаст метровый слой", — заявил Фрэнсис.

 

Электронная микрофотография среза зерна породы, привезённой с Луны американскими астронавтами. Интересовавший учёных апатит обозначен "Ap" (фото Francis M. McCubbin et al./PNAS).

При этом два из трёх образцов лунной породы указали, что вода эта происходит от магматических процессов, то есть, вероятнее всего, она присутствовала на Луне с самого начала. Другой источник H₂O, это, понятно, кометы, которых было довольно много 4,5 миллиарда лет назад, в эпоху создания Луны.

Ранее о "хвостатых странницах" как поставщиках льда, работавших не один миллиард лет, рассуждали всё больше в связи с поверхностными запасами воды на земном спутнике. Это, к примеру, загрязнённые кладовые кратеров юга, обнаруженные зондом LCROSS, и ещё более обширные поля практически чистых водяных глыб на севере, разведанные аппаратом Chandrayaan 1.

Но теперь планетологи полагают, что немалую роль в насыщении Луны водой летающие айсберги сыграли ещё в то время, когда Селена была расплавлена. И это отчасти может примирить факт открытия огромного количества H₂O на Луне с ударной гипотезой её рождения в столкновении молодой Земли и другой планеты. Ведь последняя версия предполагает, что "исходная" вода Селены должна была испариться при чудовищном нагреве.

 

Различные приборы на борту аппарата Chandrayaan 1 выявили как россыпь богатых водяным льдом кратеров на северном полюсе Луны (вверху они обозначены зелёными кружками), так и богатые водой минералы вокруг (нижний кадр, голубые участки) (фотографии NASA, ISRO).

Впрочем, не вся вода испарилась. Ни грандиозная космическая катастрофа, ни последующий период вулканизма не могли избавить Луну от первоначальной воды на 100%. "Мне нравится проводить аналогию с человеком, который пытается сделать безалкогольное пиво. Там всегда останется некоторые количество спирта", — поясняет Маккабин.

Данные с аппаратов LCROSS и Chandrayaan 1 говорят, что в кратерах Селены лёд содержит ряд слоёв, различных по ингредиентам (химические примеси, пыль и крупицы пород). Получается, что вода там возникла в разные эпохи и за счёт разных источников.

Вулканизм эпохи остывания Луны и кометы раннего этапа жизни Солнечной системы, плюс кометы более поздние... К этому следует добавить воду, сгенерированную прямо на Луне. Как недавно выяснилось, тончайший верхний слой реголита по всему ночному светилу непрерывно получает свою "встроенную" воду за счёт солнечного ветра.

Конечно, содержание воды на Луне не идёт просто ни в какое сравнение с наличием воды на Земле и даже на такой суровой планете, как Марс. Но несколько Великих озёр — это достаточно серьёзно, чтобы понемногу начать выстраивать картину эволюции Селены заново. Ранее исследователи полагали, что уж столь близкое небесное тело изучено и понято весьма неплохо. События последних лет показали — это не так.

Источник: Мембрана.ру