Новый взгляд на лунные скалы с миссий Аполлона, наряду с лунным метеоритом, показывает намного более высокое содержание воды в недрах Луны, чем считалось ранее. Используя вторичную ионную масс-спектрометрию (SIMS), которая может обнаруживать элементы в частях на миллион, ученые из геофизической лаборатории Института Карнеги обнаружили, что минимальное содержание воды колеблется от 64 частей на миллиард до 5 частей на миллион - по крайней мере, на два порядка больше чем предыдущие результаты. Научная команда говорит, что их исследования показывают, что вода была сохранена от горячей магмы, которая присутствовала, когда Луна начала формироваться около 4,5 миллиардов лет назад. «Концентрации очень низкие и, соответственно, до недавнего времени их было практически невозможно обнаружить», - сказал член команды Брэдли Джолифф из Вашингтонского университета в Сент-Луисе. «Теперь мы можем, наконец, приступить к рассмотрению последствий - и происхождения - воды во внутренней части Луны».
Преобладающее убеждение состоит в том, что Луна возникла в результате гигантского удара, когда объект размером с Марс ударил по Земле, и выброшенный материал объединился в Луну. В этом новом исследовании лунных образцов ученые определили, что вода, вероятно, присутствовала очень рано в истории формирования, поскольку горячая магма начала охлаждаться и кристаллизоваться. Этот результат означает, что вода является родной для Луны.
Методика SIMS измеряет гидроксил, бомбардируя зерна типа фосфористого водоносного минерала, называемого апатитом, частицами с высокой энергией и подсчитывая выброшенные ионы. Основываясь на измерениях SIMS, авторы-ученые устанавливают нижний предел для общей лунной воды в 100 раз больше, чем предыдущие оценки, и предполагают, что вода может быть «вездесущей» во внутренней части Луны.
Исследование может изменить современные теории о лунном магматизме (как магматическая порода образовалась из магмы) и как луна формировалась и развивалась.
Вода появляется во всех неожиданных местах на Луне. В сентябре 2009 года трио космических кораблей обнаружило вездесущий слой комбинации воды (H2O) и гидроксила (OH), который находится в верхнем миллиметре лунной поверхности. Это на самом деле не много значит; Считается, что на каждые 1000 фунтов (450 кг) приходится около двух столовых ложек воды. Затем, в октябре 2009 года, ударник и космический корабль LCROSS обнаружили «ведра» воды в постоянно затененной области кратера Кабеус возле южного полюса Луны.
В 2008 году вода была обнаружена внутри вулканических стеклянных шариков в скалах Аполлона Луны, которые представляют затвердевшую магму изнутри ранней Луны. Это открытие привело к этому новому исследованию с использованием SIMS. Ученые объединили измерения, сделанные с помощью спектрометра, с моделями, которые характеризуют, как лунная магма кристаллизовалась при охлаждении Луны. Затем они определили количество воды в исходной магме апатита, что позволило им экстраполировать результат для оценки общего количества воды, присутствующей на Луне.
«Более 40 лет мы думали, что Луна сухая», - сказал ведущий автор нового исследования Фрэнсис МакКаббин.
Исследование опубликовано в онлайновом раннем издании Трудов Национальной академии наук за неделю от 14 июня.
