Ученые объяснили необыкновенную «сухость» Луны и аномалии в ее изотопном составе тем, что львиная доля воды и легких элементов Луны остались в недрах «зародыша» Земли после его столкновения с прото-Луной.Напомним, общепринятой считается гипотеза, по которой Луна образовалась в результате столкновения Тейи, протопланетного тела, с “зародышем” Земли.
Как принято полагать, столкновение привело к выбросу материи Тейи и прото-Земли в космос, из которой и был “слеплен” естественный спутник нашей планеты.В последнее время оспаривается предположение, что 40% материи Луна унаследовала от Тейи, а около 60% – от Земли.Группа планетологов под руководством Джеймса Дэя (James Day) из института океанографии Скриппса в городе Ла-Хойя (США) изучала химический и изотопный состав фрагментов лунных пород, доставленных на Землю экспедициями Аполлон.
Ученых удивил химический состав изученных образцов, особенно практически полное отсутствие в них цинка. При этом соотношение двух самых распространенных изотопов Zn – цинка-64 и цинка-66 – в лунных породах было крайне необычным.
Как отметили исследователи, Луна содержит в себе больше тяжелого цинка, чем породы Земли и астероидов. В частности, доля цинка-66 в лунных запасах Zn в 3-4 раза превышает аналогичный показатель для Земли и Марса.Авторы статьи попытались найти причину такой разницы в изотопном составе земных и лунных пород, проследив за изменениями в химическом составе Луны при разных сценариях ее формирования.
Оказалось, что современное соотношение цинка-64 и цинка-66 возникает лишь в тех случаях, когда вся или большая часть Луны расплавляется и превращается в облако горячей материи. По словам ученых, подобное событие могло произойти при формировании спутницы нашей планеты, когда ее прародитель-Тейя столкнулась с “зародышем” Земли.При таком столкновении материя Тейи и будущей Земли расплавилась, и часть из этой газо-пылевой смеси была выброшена на орбиту.
Как объясняют астрономы, соотношение изотопов цинка в пылинках и газе будет разным – в твердой материи будет больше тяжелого цинка-66, а в газообразной массе – легкого цинка-64 – из-за разницы в массе изотопов. Этот газ постепенно исчезнет с орбиты Земли вместе с содержащимся в нем цинком-64, что объясняет разницу в изотопном составе Луны и нашей планеты.
Ученые предположили, что подобный процесс может быть причиной отсутствия воды и других летучих веществ на Луне. “Зародыш” Луны мог содержать в себе значительные запасы воды, которые были испарены при столкновении с Землей и в последствие захвачены ее притяжением.
Ранее американские ученые заявили, что крайне низкая доля дейтерия в кусочках стекла внутри образцов лунного грунта свидетельствует о том, что вода на спутнике Земли возникает в результате взаимодействия солнечного ветра и поверхности Луны.
