Ранняя Луна оказалась влажной.
Геологи из Амстердамского свободного университета показали, что на Луне в момент ее формирования уже присутствовала вода — по меньшей мере, в количествах от 0,027 до 0,165 процента массы спутника. Это противоречит традиционной концепции «сухой Луны», и, по словам авторов, могло значительно повлиять на процессы кристаллизации океана магмы нашего спутника.
Наиболее общепризнанной считается модель ударного формирования Луны: из-за столкновения прото-Земли с другой планетой (Тейей) большой фрагмент материала нашей планеты был выброшен на орбиту. В результате аккреции — слипания обломков под действием гравитационного притяжения — возникла Луна. У гипотезы гигантского столкновения есть свои слабые места, но они постепенно находят объяснения. Так, недавнее теоретическое моделирование, выполненное американскими физиками, позволило частично объяснять сходство изотопного состава Земли и Луны, а также наклон орбиты спутника.
Долгое время считалось, что подобная серия катаклизмов, связанных с нагревом материи Луны должна была привести к испарению и потере спутником всех летучих веществ, в том числе и воды. Небольшие количества льда были обнаружены лишь на поверхности небесного тела. Однако затем, в 2008 году, команда геологов опубликовала в Nature исследование, указывавшее на то, что в недрах Луны есть вода. Среди возможных ее источников назывались столкновения с кометами, но это теорию недавно опровергли российские физики.
В новой работе геологи моделировали условия, в которых застывал первичный океан лунной магмы. Для этого ученые использовали небольшие (10-миллиграммовые) образцы, состоявшие из основных «ингредиентов» лунных пород — оксидов кремния, магния, кальция, железа, титана и алюминия. Модельные «кусочки магмы» запекали при разном содержании воды, а также разных давлениях (до 40 тысяч атмосфер) и температурах, повторяя условия в океане магмы. Затем ученые исследовали состав образовавшейся породы.
Оказалось, что лучше всего наблюдаемый состав лунных пород повторяли образцы, содержавшие изначально небольшое количество воды. Кристаллизация «сухих» образцов соответствовала моделям, в которых результирующая толщина лунной коры была почти в два раза больше, чем наблюдаемая: 68 километров против 34-43 из данных эксперимента GRAIL. На основе этих данных авторы оценили содержание воды в ранней Луне. Нижняя его граница соответствует 0,027-0,165 процента массы спутника. Это означает, что с момента своего возникновения Луна могла быть богата водой. Для сравнения, масса воды на Земле составляет примерно 0,05 процента массы планеты.
Модель гигантского столкновения — не единственный существующий сценарий возникновения Луны. Кроме нее известна модель Галимова-Кривцова, согласно которой Земля и ее спутник возникли как независимые тела из единого газо-пылевого облака. Также существуют предположения, что Луна была захвачена гравитационным притяжением Земли, но они не объясняют сходства в изотопном составе небесных тел.
t.me/ScienceRUS