Нова знахідка води на Місяці натякає на давню космічну катастрофу

Розподіл води в середині Місяця виявився дещо нерівномірним. Згідно з аналізом місячного ґрунту, зібраного зі зворотного боку Місяця та доставленого вченим, природний супутник Землі має менше води на тій стороні, яка завжди повернута від Землі.

Ця інформація є досить цікавою, адже поверхні двох півкуль Місяця суттєво відрізняються одна від одної. Зворотна сторона сильно всіяна кратерами, тоді як ближній бік має великі плоскі базальтові рівнини — марія, утворені внаслідок давньої вулканічної активності. Ця відмінність — справжня загадка. Глобальна різниця у внутрішньому складі Місяця може допомогти пояснити строкатий вигляд його поверхні.

«Кількість води в мантії Місяця дає уявлення про моделі його утворення внаслідок гігантського зіткнення і відіграє ключову роль у процесах кристалізації магматичного океану Місяця, а також у подальшому магматизмі та тривалому вулканізмі», — пишуть планетарні фізики Хуіцунь Хе та Ліньсі Лі з Китайської академії наук.

«Нове оцінювання кількості води в мантії зворотного боку Місяця є важливою віхою у визначенні загального водного складу силікатного Місяця й дає критичні підказки щодо гіпотези про його походження внаслідок гігантського удару та подальшої еволюції».

Гіпотеза про гігантське зіткнення

Найпоширеніша гіпотеза утворення Місяця полягає в тому, що понад 4,5 мільярда років тому протопланета розміром із Марс — «Тейя» — зіткнулася з молодою Землею. Частини уламків, що утворилися в результаті удару, згодом об’єдналися на орбіті та стали Місяцем.

Деякий час Місяць мав м’яку, розплавлену внутрішню структуру. У цей період з ближнього боку вилилася велика кількість магми, що утворила марія — між 3,9 і 3,1 мільярда років тому. На зворотному боці таких формацій майже немає — це помітна асиметрія. Існують припущення, чому це так. Наприклад, кора ближнього боку тонша — імовірно, через нерівномірне охолодження, коли теплова енергія від Землі утримувала цей бік теплішим.

Менше води на зворотному боці

Коли китайська місія Chang’e-6 вперше доставила на Землю зразки зворотного боку Місяця, вчені отримали можливість дослідити його хімічну асиметрію. Попередні дослідження показували, що вода в глибинах Місяця розподілена нерівномірно — від 1 до 200 мікрограмів на грам породи. Однак більшість зразків були зібрані з ближнього боку, з території Procellarum KREEP, багатої на калій, фосфор і рідкоземельні елементи.

Нова робота, заснована на зразках базальтів із величезного кратера Південний полюс – Ейткен (South Pole-Aitken Basin), показала надзвичайно низький вміст води — лише 1–1,5 мікрограма на грам породи. Вчені досліджували мінерали олівін та ільменіт у зразках, шукаючи ознаки гідратації.

Що це може означати?

Можливо, цей «сухіший» склад є наслідком самого удару, який утворив басейн — удар міг виштовхнути вологіші породи до ближнього боку. Або ж інші ділянки зворотного боку просто ще не досліджені — і можуть бути багатшими на воду. Втім, результати узгоджуються з гіпотезою гігантського зіткнення, яка й пояснює хімічну та геологічну асиметрію Місяця. Що ж, тепер залишилось знову навідатися на Місяць… і зібрати ще жменю місячного пилу. Заради науки. Дослідження опубліковане в журналі Nature.