У доставленому «Аполлонами» місячному ґрунті знайшли земну воду

До цих пір багато вчених вважали, що у місячної води два джерела походження: чимала частка доставлена ​​з кометами, що впали, але велика частина утворилася на самому Місяці під дією частинок сонячного вітру. За підсумками недавнього дослідження планетологи змушені перекреслити цю картину. Вони заявили, що кометна вода на природному супутнику Землі справді є, але радіація навряд чи відіграла значну роль. Натомість схоже, головна частина місячної води походить з того ж матеріалу, з якого сформувалася наша планета.

Воду в місячному ґрунті насправді знайшли відразу після його доставки на Землю і американськими астронавтами, і радянськими апаратами «Місяць-16», «Місяць-20» та «Місяць-24». Тоді в неї «не повірили»: визнали результатом земного забруднення. Через багато років досить багаті водяні запаси на Місяці показали дані декількох різних супутникових приладів. Варто нагадати про російського детектора «ЛЕНД» на борту зонда Lunar Reconnaissance Orbiter: він дозволив скласти цілу карту місячних крижаних покладів, і саме після цього космічні держави зайнялися ідеєю побудувати постійні бази в місячній мерзлоті біля Південного полюса.

У вічній темряві на дні місячних полярних кратерів вода міститься у вигляді окремих крижаних частинок, але навіть на поверхні, в місцях, що добре освітлюються, молекули води є, тільки вони там не «самі по собі», а «вбудовані» в кристалічну структуру мінералів у ґрунті Це називається гідратацією порід. земні, але все ж Місяць виявився не безводним.

Цікаво, що після отримання всього цього ґрунту (загалом сотні кілограмів) його навмисно не стали весь відразу використовувати для аналізу: більшу частину «законсервували» до кращих часів, тобто до появи більш досконалої дослідницької техніки. Тому його досі продовжують діставати із запасників і беруть мізерними порціями, але навіть кількох грамів буває достатньо для здійснення найважливіших відкриттів.

Нещодавно планетологи з Каліфорнійського університету до Сан-Дієго (США) та Единбурзького університету (Великобританія) використали дев’ять різних зразків, доставлених за програмою «Аполлон», а саме під час місій «Аполлон-11», «Аполлон-12», «Аполлон -14» та «Аполлон-17». Таким чином, цей ґрунт зібраний у Морі Спокою, Океані Бур, кратері Фра Мауро у Моря Познаного та долині Тельця-Літтроу на краю Моря Ясності відповідно.

Завданням дослідників було витягти воду з мінералів всього цього ґрунту і подивитися, що вона є. Витягували її шляхом нагрівання спочатку до плюс 50, потім до плюс 150 і, нарешті, до плюс 1000 градусів за Цельсієм. Виявилося, частина води вивільнялася вже за невеликого нагрівання, але деякі молекули вдавалося «відірвати» лише за плюс 1000 градусів. Це говорить про те, що одна частина місячної води слабко пов’язана з мінералами, а інша дуже міцно закріпилася в них.

Усі видобуті в такий спосіб місячні молекули води порівнювали з Н2О у земних породах і різноманітних метеоритах найпоширенішого типу — хондритах, тобто камінні з численними «хондрами»: зернами, вкрапленнями. Як саме порівнювали: тому, які в молекулах води атоми кисню. Є три стабільні ізотопи: кисень-16, кисень-17 і кисень-18. Нагадаємо, ці числа позначають різну кількість нейтронів у їх атомних ядрах. Майже весь кисень у земній воді — це кисень-16, а двох інших ізотопів у ній дуже мало. У позаземних породах картина спостерігається дещо інша, причому у різній речовині різне співвідношення цих ізотопів.

Результатами свого порівняльного дослідження вчені поділилися у статті для журналу Proceedings of the National Academy of Sciences. Вони пишуть, що основна частина вивченої місячної води за кисневим «ознакою» виявилася найбільш схожою на воду в енстатитових хондритах — метеоритах дуже рідкісних, але нагадують земну речовину. Кисень у них приблизно такий, як на Землі. Є гіпотеза, що саме ці породи на початку історії Сонячної системи зробили величезний внесок у формування Землі та «принесли» їй більшу частину води.

Тому, на думку вчених, відкриття подібності місячного ґрунту з цими метеоритами одночасно означає дві речі: що місячна вода — переважно вода земна і що Земля дійсно отримала її від енстатитових хондритів.

Планетологи додали, що знайшли в «аполлонівських» зразках і чимало кометної води, а от води ще одного різновиду виявили не так багато, як очікували: йдеться про воду, яка утворюється під дією сонячної радіації. , і кожному з них потрібний лише один-єдиний електрон, щоб стати повноцінним атомом водню, і це Далі цей водень зустрічається з атомами кисню, якого в місячному грунті дуже багато. Досі багато дослідників вважали, що це і є головним джерелом утворення місячної води. Проблема в тому, що тоді кисень в молекулах цієї води повинен бути таким самим, як весь решта кисню в місячному грунті. Нинішнє дослідження показало, що переважно він інший.

Планетологи підкреслили, що не очікували побачити на Місяці так багато земної води: за поширеною версією, Земля отримала природний супутник з уламків свого катастрофічного зіткнення з планетою розміром з Марс. Передбачалося, що від такого удару вся вода з викинутої в космос речовини швидко зникла. Тепер виходить, що це зовсім не так.

Naked Science раніше писав про альтернативну теорію освіти Місяця — мультиімпактну. У її рамках основна частина місячного матеріалу – вибиті із Землі астероїдами уламки. Оскільки енергія ударів астероїдів незрівнянно менша, ніж при зіткненні планет, такі уламки не розплавлялися і могли доставити на Місяць земну воду.