Новые исследования показывают, что более 4 миллиардов лет назад ранняя лунная кора была обогащена водой, что противоречит ранее принятому предположению.

Работая с метеоритом с Луны, аспирант Тара Хайден обнаружила минерал апатит (самый распространённый фосфат) в образце ранней лунной коры.

«Открытие апатита в ранней коре Луны довольно захватывающе, поскольку мы, наконец, можем начать понимать эту неизвестную стадию лунной истории. Мы обнаружили, что ранняя кора содержала больше воды, чем мы ожидали, а её летучие устойчивые изотопы раскрывают ещё более сложную историю, чем мы знали раньше. Лунные метеориты раскрывают новые, захватывающие фрагменты эволюции Луны и расширяют наши знания за пределами образцов, собранных во время миссий Apollo. Поскольку начинается новый этап лунных исследований, я с нетерпением жду, что мы узнаем об обратной стороне Луны», — сказала Хайден, в настоящее время работающая космохимиком.

Образец лунного метеорита, который исследовала Тара Хайден. Источник: Tara Hayden

После доставки образцов Apollo с Луны изначально предполагалось, что они содержат мало «летучих веществ», что привело к широко известному описанию Луны как «безумно сухой».

В 2008 году Альберто Сааль и другие исследователи обнаружили присутствие значительного количества воды и других летучих веществ из коллекции образцов Apollo. После этого были проведены пятнадцать лет повторного анализа образцов, а новые лунные метеориты раскрыли то, что на поверхности Луны было намного больше воды.

«Мы знаем больше всего об истории воды на Луне по образцам Apollo, но считается, что эти образцы отражают данные только по пяти процентам всей поверхности Луны. Пока у нас не будет больше образцов после предстоящих миссий Artemis, единственные другие образцы с поверхности, которыми мы располагаем, являются лунными метеоритами», — сказала Хайден.

Хайден сделала открытие, проверяя происхождение камня для коллекционера. Помимо того, что образец действительно лунный, оказалось, что он содержит ценные данные о воде.

«Мне повезло, что метеорит не только с Луны, но и, что самое удивительное, имел именно тот химический состав, который важен для нашего понимания о минералах, содержащих воду на Луне», — сказала Хайден.

Эта работа была сосредоточена преимущественно на минерале апатите, который содержит летучие элементы в своей минеральной структуре. Апатит был найден во всех типах лунных пород, кроме ранней коры Луны. Известно, что группа Ферроанортузита очень старая (4,5–4,3 миллиарда лет) и является единственным типом породы, который образовался непосредственно из Лунного Магматического Океана, когда Луна была почти полностью расплавлена. Открытие апатита в этом типе породы впервые позволило прямо изучить эту неизвестную стадию в развитии Луны.

«Разгадывание истории воды в ранней лунной коре, примерно 4,5 миллиарда лет назад, важно для улучшения понимания происхождения воды в Солнечной системе. Древние образцы пород с Луны в форме лунных метеоритов предоставляют отличную возможность для таких исследований», — сказал Махеш Ананд, научный руководитель Хайден.

Хайден говорит, что момент открытия был идеальным, так как миссии NASA Artemis готовятся к запуску, и исследователи, в частности её научный руководитель, работают над разработкой программ и целей для астронавтов: «Долгое время считалось, что лунная поверхность сухая на протяжении последних тысяч и даже миллионов лет, но, возможно, на поверхности Луны есть больше воды, чем мы думали, и нам просто нужно найти способ её извлечения».