Ученые: вода на Луне появилась благодаря «бомбардировке» астероидами

Открытые недавно запасы воды в полярных кратерах на южном полюсе Луны и в недрах самой планеты, скорее всего, обязаны своим происхождением астероидам, упавшим на поверхность спутницы Земли в давнем прошлом, а не кометам, заявляют в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Возможные варианты того, как вода могла попасть в недра Луны

Считается, что Луна образовалась после столкновения Тейи, протопланетного тела, с «зародышем» Земли. Оно привело к выбросу материи Тейи и прото-Земли в космос, из которой и была «слеплена» Луна.

Этот катаклизм считался причиной того, почему недра и поверхность спутника Земли практически лишены воды. Гипотезу поставили под сомнение в феврале 2012 года, когда ученые обнаружили неожиданно высокую концентрацию воды в лунных магматических породах.

Большие споры вызывают два ключевых вопроса — откуда взялась эта вода и где она прячется. Часть астрономов предполагает, что основным источником воды выступили кометы, тогда как другие приписывают эту роль астероидам. Причем в пользу той и другой теории есть свои наборы доказательств.

Сара Рассел (Sara Russell) из Музея естествознания Лондона (Великобритания) и ее коллеги нашли новые аргументы в астероидной версии. Как признают ученые, эта идея не нова – такие мысли высказывались еще четыре года назад, когда воду нашли в образцах «метеоритных» пород с «Аполлонов». Однако она встретилась с ожесточенным сопротивлением представителями других «школ» появления воды на Луне.

Группа геологов под руководством Рассел проверила, какая из этих теорий будет справедливой, измерив концентрацию дейтерия, тяжелого изотопа водорода, в породах Луны, доставленных на Землю экспедициями программы «Аполлон».

Как объясняют ученые, доля дейтерия в породах Земли, Луны, других планет, астероидов и комет — это своеобразное «свидетельством о рождении». Чем меньше дейтерия содержится в том или ином небесном теле, тем ближе к Солнцу оно родилось. Таким образом, материя астероидов должна содержать в себе крайне мало дейтерия, а комет – заметно больше.

Руководствуясь этой идеей, авторы статьи измерили долю дейтерия в лунных породах, и сравнили ее с недавно вычисленным соотношением «легкого» и «тяжелого» водорода в первичной материи Солнечной системы. Это позволило им определить, какая доля воды на Луне могла быть принесена кометами, а какая – астероидами.

Крайне низкая доля дейтерия в лунных породах показывает, что почти вся вода попала на Луну вместе с астероидами-хондритами в момент ее рождения, примерно 4,5-4,3 миллиарда лет назад. По расчетам авторов статьи, на их долю приходится как минимум 80% запасов лунной воды, а на долю комет – максимум 20%.

Почему вода не испарилась в космос в то время, когда Луна была расплавленным шаром из магмы? Как объясняют ученые, поверхность будущей спутницы нашей планеты была покрыта своеобразной коркой, которая не позволяла воде и другим летучим веществам быстро улетучиваться в космос. По мнению Рассел и ее коллег, нечто подобное могло происходить и при формировании других планет, в том числе Земли и Марса.