Воды в недрах обратной стороны Луны оказалось неожиданно мало: Почему обратная сторона не похожа на видимую?
Глубинная асимметрия Луны, долгое время считавшаяся лишь особенностью рельефа, получила неожиданное геохимическое подтверждение. Первый в истории анализ образцов грунта с обратной стороны спутника, доставленных китайской миссией «Чанъэ-6», выявил принципиальную разницу в составе лунной мантии. Оказалось, что под «невидимым» полушарием воды в сотни раз меньше, чем под тем, что обращено к Земле. Это открытие не только переворачивает представления о внутреннем строении Луны, но и ставит под сомнение устоявшиеся теории её происхождения.
Вода в мантии: сухой парадокс обратной стороны
Ключевым объектом исследования стали базальты из района Бассейна Южный полюс — Эйткен (SPA) — гигантского ударного кратера диаметром около 2500 км. Ученые из Института геологии и геофизики Китайской академии наук под руководством профессора Ху Сэня проанализировали микроскопические включения в этих породах — капли застывшего расплава и кристаллы апатита. Эти «капсулы времени» сохранили химический состав первичной магмы, поднявшейся из глубин.
Результаты, опубликованные в журнале Nature, оказались ошеломляющими. Содержание воды в мантийном источнике под обратной стороной составило всего 1–1,5 микрограмма на грамм породы (мкг/г). Для сравнения, в образцах с видимой стороны, полученных миссиями «Аполлон» и советскими «Лунами», этот показатель варьируется от единиц до 200 мкг/г. Таким образом, в некоторых регионах привычного нам полушария воды в мантии было в 100–150 раз больше, чем в районе SPA.
Геохимический ключ к асимметрии
Причина такой «водной» дискриминации, по всей видимости, кроется в поведении так называемых несовместимых элементов — химических веществ, которые при кристаллизации магмы остаются в жидком расплаве, а не встраиваются в минералы. К ним относятся и вода, и радиоактивный торий. Ранее было известно, что видимая сторона Луны, особенно область Океана Бурь (Procellarum KREEP Terrane), аномально богата торием, в то время как обратная сторона им обеднена.
Новые данные идеально вписываются в эту картину. Низкое содержание воды в образцах «Чанъэ-6» коррелирует с низким содержанием тория. Это позволяет предположить, что фундаментальная геохимическая асимметрия была заложена на самых ранних этапах жизни Луны, когда она была покрыта океаном расплавленной магмы. Вода, как и торий, концентрировалась в «последних» порциях застывающего расплава, которые в итоге оказались под видимой стороной.
Это открытие напрямую связывает современный водный баланс Луны с событиями, произошедшими миллиарды лет назад. Оно показывает, что различия между полушариями — не поверхностные, а фундаментальные, затрагивающие состав мантии на глубине. Вода, как известно, снижает температуру плавления пород и их вязкость, что могло стимулировать вулканизм на видимой стороне, где образовались гигантские лавовые «моря». Обратная же сторона, лишенная этого «катализатора», осталась геологически более спокойной.
Уточнение содержания воды в мантии имеет прямое значение для проверки гипотезы гигантского столкновения, согласно которой Луна образовалась из обломков после удара прото-Земли с объектом размером с Марс. Новые данные помогут смоделировать, как распределялись летучие вещества в этом процессе, и понять, была ли асимметрия «унаследована» или возникла позже. Миссия «Чанъэ-6» не просто привезла новый грунт — она заставила переписать историю эволюции нашего ближайшего космического соседа.
