Геологи объяснили происхождение лавовых фонтанов на Луне

Образцы древнего лунного стекла, найденные в образцах пород с «Аполлона-17», указали на то, что недра древней Луны содержали в себе «земное» количество углерода, что в очередной раз указывает на родство и общее происхождение нашей планеты и ее спутницы, заявляют геологи в статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience.

Астрогеологи под руководством Эрика Хойри (Erik Hauri) из Института Карнеги в Вашингтоне (США) смогли «понюхать» и «попробовать на вкус» извержения первых вулканов Луны благодаря изобретенной ими методике спектроскопического анализа (NanoSIMS), которая позволяет находить даже малейшие следы газов и прочих летучих веществ в горных породах, чья концентрация не превышают одной части на 10 миллионов.

По этой методике кусочек породы бомбардируется ионизированными атомами одного или нескольких элементов, которые, в свою очередь, «выбивают» из фрагмента новую порцию заряженных частиц, так называемые вторичные ионы. Эти ионы изучаются при помощи высокочувствительного масс-спектрометра. Подобный подход позволяет исследовать частицы твердых тел практически микроскопического размера.

Используя NanoSIMS, авторы статьи попытались разрешить одну из самых древних загадок Луны — как возникли микроскопические частицы вулканического стекла, которые ученые часто находят в образцах лунных пород, доставленных на Землю экспедициями «Аполлона-15» и «Аполлона-17». Следы подобных фонтанов были найдены в образцах с «Аполлонов» еще в 2008 году.

Дело в том, что подобные стекла появляются на склонах земных вулканов в результате извержений так называемых лавовых фонтанов — мощных выбросов жидкой магмы, поднимающихся на высоту в несколько сот метров и содержащих в себе большое количество воды, угарного газа и прочих летучих веществ. Относительно молодые породы Луны почти полностью лишены этих соединений, что заставляет геологов спорить о том, как могли возникать подобные фонтаны на Луне.

Как показал анализ, проведенной научной командой Хойри, лунные стекла все же содержали в себе углерод, причем его количество — 55-64 частей на миллион — почти идентично тому, которое содержат в себе земные базальты, возникающие в ходе излияний магмы на стыках тектонических плит.

Подобное совпадение, по мнению ученых, говорит о том, что первичные породы Земли и Луны происходят из одного и того же источника. В пользу этого также свидетельствует то, что доли изотопов водорода в земном и лунном стекле примерно равны друг другу.

Если предположения Хойри и его коллег подтвердятся в ходе дальнейшего изучения лунных пород, то это будет означать то, что столкновение Тейи — предположительной прародительницы Луны — и Земли не привело к «побегу» всех выброшенных летучих веществ в космос, как ранее считали планетологи.

Другой, более правдоподобный вариант — «одинаковая» вода, угарный газ, углекислота и прочие газы могли попасть в недра Луны и Земли вместе с метеоритами, который «бомбардировали» их 4,1-3,8 миллиарда лет назад.