В мантии обратной стороны Луны оказалось меньше воды, чем на видимой

Летом 2024 года автоматическая межпланетная станция «Чанъэ-6» доставила на Землю образцы грунта, собранного на скрытой от глаз стороне Луны. Ранее с их помощью исследователи установили точный возраст пород и заключили, что в прошлом на обратной стороне нашего естественного спутника активно извергались вулканы.

Поскольку состав и рельеф лунных полушарий заметно различаются — например, кора на обратной стороне спутника толще, чем на видимой, а еще на ней меньше обширных темных областей (морей), — ученые выдвинули гипотезу о глобальной асимметрии Луны, предположив, что внутреннее распределение воды на полушариях тоже различно. Результаты исследования, опубликованного в журнале Nature, подкрепили эту гипотезу.

Группа ученых под руководством профессора Ху Сэня (Hu Sen) из Института геологии и геофизики Китайской академии наук при участии исследователей из Нанкинского университета (КНР) проанализировала образцы базальта (камня из магматических и вулканических пород). Измерения изотопного состава водорода в небольших включениях расплава (магматического материала, образовавшегося при частичном плавлении горных пород в мантии), а также в апатите — минерале, удерживающем гидроксильные группы, показали, что содержание воды в этих образцах колеблется в пределах 15–168 микрограммов на грамм.

Из этих данных затем вычислили предполагаемое содержание воды в породах глубинной мантии, дав диапазон 1-1,5 микрограмма воды на грамм. Для сравнения в образцах с видимой стороны встречаются значения от одного до 200 микрограммов на грамм и выше. Значит, в породах с обратной стороны Луны содержится значительно меньше воды, чем в большинстве образцов пород с ее видимого полушария.

Таким образом, результаты научной работы подтвердили, что внутреннее содержание воды на лунных полушариях не одинаково по всей глубине и поверхности, формирует «сухую» и «влажную» зоны. Полученные данные также позволяют уточнить представления о роли воды в эволюции Луны и о сценариях ее происхождения.

В частности, наблюдаемая разница во влажности мантии на полушариях указывает на то, что многие поверхностные и внутренние особенности спутника могут быть связаны с глобальными процессами — например, влиянием мощных древних ударов или неравномерным охлаждением магматического океана. Уточнить, насколько распространена «сухая» мантия на обратной стороне спутника и какова суммарная водная «емкость» Луны, позволят будущие миссии.