Естественият спътник на Земята изглежда точно обратното на "воден свят" - нашата Луна е много сухо сиво кълбо от прах и древна вулканична скала. Дълго време никой не е предполагал, че там може да има вода.
И все пак Луната не е толкова лишена от вода, в началото на своята история може да е била много по-влажна.
Проучване, публикувано в списание Nature Astronomy, показва, че примитивната кора на Луната, която съставя нейната повърхност, е била значително обогатена с вода преди повече от 4 милиарда години. Това откритие противоречи на предишни теории за Луната.
Анализът на метеорит, изхвърлен от древната Луна, показа наличието на апатити, които по начало са доста обогатени с вода. Учените са стигнали до извода, че в кората на младата Луна е имало много висок процент летливи елементи, което не се вписва добре в хипотезата за нейното образуване в резултат на сблъсъка на Земята и Тея, а предполага множество удари за формирането на естествения спътник на нашата планета.
Изследвайки тази древна проба лунна скала, Тара Хейдън (Tara Hayden), планетарен учен от Университета на Западно Онтарио, Канада, идентифицира минерала апатит за първи път. Апатитът е често срещан фосфатен минерал, който може да съдържа летливи елементи като водород и хлор в своята кристална структура.
Пробата от лунен метеорит, която Тара Хейдън изследва и успешно открива водосъдържащия минерал апатит. Кредит: Тara Hayden
Намирането на апатит в примитивната кора на Луната е изключително вълнуващо, защото позволява на учените да научат повече за ранното формиране на Луната. Анализът показа, че кората е по-богата на вода от очакваното, с улики, скрити в стабилните изотопи на летливите елементи. Това разкрива нови възможности за историята на лунната еволюция.
Преди това пробите, донесени от мисиите на Аполо през 60-те и 70-те години на миналия век, се смятаха за "бедни на летливи вещества", което доведе до описването на Луната като "напълно суха". Но през 2008 г. значително количество вода и други летливи вещества бяха открити в стъклените перли от Аполо. Оттогава се извършват повече от 15 години повторни анализи. Метеорити, които са паднали на Земята, също разкриват, че на лунната повърхност е имало повече вода.
Смята се обаче, че пробите от Аполо представят само около 5% от повърхността на Луната. Докато не бъдат събрани повече проби от предстоящите мисии на Артемис, метеоритите ще предоставят единствената информация за областите, които не са били посетени от Аполо.
Работата на Хейдън се фокусира върху зпредимно върху минерала апатит, който съдържа летливи елементи в своята минерална структура.
Преди това апатитът е бил открит във всички видове лунни скали, с изключение на стъклените перли и железни анортозити.
Има твърде много железни оксиди в лунните проби (един път и половина повече, отколкото на Земята), за да са произлезли изцяло от земни материали, но твърде малко, за да са възникнали изцяло от извънземни материали. Освен това по отношение на съотношението на изотопите на химичните елементи всяко тяло в Слънчевата система е уникално – с изключение на Луната и Земята, за които това съотношение е еднакво. Това е трудно да се обясни в рамките на хипотезата за сблъсъка с протопланетата Тея, тъй като се оказва, че тя не трябва да се различава от Земята по състав.
Железните анортозити представляват ранната кора на Луната и са невероятно древни, датиращи от преди 4,5-4,3 милиарда години. Те са и единственият тип скала, за който е известно, че са се образували директно от лунния магмен океан – когато Луната е била почти изцяло разтопена. Намирането на апатит тук позволява на учените да изследват този ранен период за първи път.
Въз основа на концепцията за първоначално разтопената повърхност на Луната, наличието на повече от 2300 части на милион вода в апатитите от нейната повърхност е трудно да се обясни. Въпреки че изследователите предполагат, че това се дължи на способността на апатита да "улавя" вода от околните скали, все пак не е ясно как е могло да се случи това: апатитът не може да остане твърд в океана на магмата (точката му на топене не е много висока). И ако е получил вода след охлаждане на лунната кора, то по това време не би трябвало да има наоколо достатъчно големи количества вода.
Разгадаването на водната история на лунната кора от преди около 4,5 милиарда години е от ключово значение за разбирането откъде произлиза водата в нашата Слънчева система. Древните лунни скали, доставени чрез метеорити, предоставят отлична възможност за провеждане на такова изследване.
Текстура на метеорита и свързания апатит. Кредит: Tara S. Hayden et al.
Откритието на Хейдън идва в подходящ момент, тъй като предстоящите мисии на НАСА "Артемис" (Artemis) планират да върнат астронавти и проби от повече части от лунната повърхност. Бъдещите изследвания могат да разкрият още повече водни ресурси, налични за използване.
Хейдън и други учени са развълнувани да приложат тези нови прозрения към предстоящите цели за изследване на Артемида. Разбирането на разпространението и формата на ранната лунна вода може да има големи последици за дългосрочното човешко присъствие на Луната.
Справка: Hayden, T.S., Barrett, T.J., Anand, M. et al. Detection of apatite in ferroan anorthosite indicative of a volatile-rich early lunar crust. Nat Astron (2024). https://doi.org/10.1038/s41550-023-02185-5
Източник: Discovery changes understanding of water’s history on the Moon, University of Western Ontario
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари