У земной и лунной воды один источник

Химический след в лунных породах говорит о том, что оба небесных тела были наполнены водой в «момент» своего рождения.

Изучение химического состава лунных пород показало: при формировании Земли на ней уже была вся её вода — вопреки гипотезе о том, что драгоценная жидкость была занесена сотни миллионов лет спустя кометами и астероидами.

А обнаружение общих истоков воды на Земле и Луне поднимает новые вопросы о происхождении нашего естественного спутника.

Геохимик Альберто Сааль из Университета Брауна (США) и его коллеги отталкивались от результатов многочисленных исследований (в том числе их собственных), которые выявили присутствие значительного объёма воды внутри Луны. В поисках воды учёные положились на её химический след — относительное количество водорода и дейтерия (изотопа водорода с одним лишним нейтроном в атомном ядре).

Изучив лунные образцы, привезённые экипажами космических кораблей «Аполлон-15» и «Аполлон-17», специалисты обнаружили, что отношение дейтерия к водороду в них совпадает с таковым в углеродсодержащих хондритах, в числе которых — самые примитивные метеориты, известные землянам. Аналогичным отношением обладает земная вода. Отсюда вывод о едином источнике для того и другого.

Общепринятая теория гласит, что около 4,5 млрд лет назад Земля столкнулась с объектом, размерами напоминавшим Марс, результатом чего стал выброс на орбиту некоторого количества материала, из которого впоследствии сформировалась Луна. А данные нового исследования проще всего объяснить тем, что к тому времени на Земле уже была вода. Она не могла быть занесена позднее, так как Луна быстро приобрела твёрдую, непробиваемую оболочку — литосферу.

Однако некоторые планетологи считают, что из-за тепла, произведённого столкновением, вся вода, которую Земля передала будущей Луне, должна была выкипеть. И тогда результаты исследования говорят о том, что мы не знаем чего-то очень важного из истории образования Луны, подчёркивает соавтор Эрик Хаури из Института Карнеги (США).

Эта дилемма известна давно, предложен целый ряд её решений. Например, комбинация тяготения на поверхности Земли и быстрого формирования Луны, на которое ушло всего-то около 100 лет, могла не дать воде испариться, полагает Робин Кануп из Юго-Западного исследовательского института (США), не принимавшая участия в исследовании.

Совпадение, с одной стороны, изотопного состава земной и лунной воды, а с другой — углеродсодержащих хондритов не только поднимает новые вопросы о формировании Луны, но и поддерживает экстравагантную теорию эволюции внутренней Солнечной системы, отмечает г-на Сааль. Согласно модели «большого отклонения» (grand tack), младой Юпитер на время вошёл во внутреннюю часть Солнечной системы и дестабилизировал орбиты богатых водой углеродсодержащих хондритов, которые некогда находились ещё дальше, чем места образования Юпитера и Сатурна. В результате некоторые из этих тел могли приблизиться к Солнцу и стать частью того материала, из которого сформировались Земля и её соседи.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Подготовлено по материалам Nature News.