Группа американских ученых под руководством Эрика Хаури (Erik Hauri) из института Карнеги обнаружила воду в образцах лунного вулканического материала. Открытие ученых ставит под сомнение теорию возникновения Луны и является косвенным подтверждением того, что на полюсах могут находиться залежи льда. Работа опубликована в журнале Nature.
Для исследования применялась техника для обнаружения мельчайших порций воды, разработанная Эриком Хаури и называемая косвенной ионной масс-спектрометрией (secondary ion mass spectrometry — SIMS). Предыдущие методы не позволяли обнаружить концентрацию воды меньшую, чем 50 частей на миллион. Чувствительность же метода ионной спектрометрии в десять раз выше.
Образцы лунного вулканического материала были доставлены на Землю в 70-х годах прошлого века в рамках программы «Аполлон» («Apollo»). Они представляют собой маленькие шарики вулканического стекла. Их возраст составляет около трех миллиардов лет.
Как показали исследования, в образцах содержится в среднем 46 на миллион частей воды. Внутри она распределена неравномерно. Большая ее часть (95 процентов) содержится в центре шариков. Ученые объясняют такое распределение воды тем, что сразу после извержения часть ее испарилась в космическое пространство. При этом вода, близкая к поверхности капли испарялась быстрее. Построив математическую модель остывания образцов, ученые пришли к выводу, что содержание воды в горячей магме до извержения составляло 750 частей на миллион. Для сравнения: в земной мантии содержится от 500 до 1000 на миллион частей воды.
Как считают ученые, часть воды, испарившейся во время извержения, ушла в космическое пространство, а часть осела обратно на поверхность. Расчеты показывают, что большую долю воды отнесло к полюсам Луны. Только там, в неосвещаемых кратерах, могут существовать возможные залежи воды в виде льда, поскольку во время лунного дня поверхность прогревается до температуры свыше 100 градусов по Цельсию. До этого считалось, что источником льда на Луне могут служить только кометы и астероиды.
Открытие также ставит под сомнение одну из современных теорий возникновения Луны. Считается, что она образовалась в результате столкновения Земли с космическим телом, размером с Марс. В результате большая часть легкоиспаряющихся веществ должна была улетучиться. В частности, к таким веществам относится вода. Однако большое ее количество в мантии указывает на то, что Луна образовалась по-другому.