Китайские ученые сделали важное открытие, проанализировав образцы базальтов, доставленные на Землю миссией “Chang’e-6” с обратной стороны Луны: мантия под обратной стороной нашего спутника содержит значительно меньше воды, чем мантия под видимой с Земли стороной.
Исследование, опубликованное в журнале Nature, основано на анализе базальтов, доставленных из южного бассейна Эйткен, самого большого ударного кратера в Солнечной системе.
“Эти породы – первые образцы, привезенные с обратной стороны Луны, из южного бассейна Эйткен. Мы исследовали микроскопические включения расплава и минералы апатита в лунных образцах, чтобы оценить содержание воды в магме, из которой эти базальты образовались”, – рассказывают авторы исследования.
Анализ показал, что содержание воды в магме составляло от 15 до 168 микрограммов на грамм. Однако расчеты показали, что мантия, породившая эту магму, содержала лишь 1-1.5 мкг/г воды – то есть в десятки раз меньше. Это связано с тем, что вода относится к так называемым несовместимым элементам: в процессе частичного плавления мантии она почти полностью уходит в магму, а не остается в кристаллизующихся минералах.
Такая разница между магмой и источником, из которого она возникла, – обычное явление в геохимии и позволяет оценить условия в недрах Луны. Факт столь низкого содержания воды в мантии обратной стороны подтверждает, что внутреннее строение нашего спутника асимметрично, как и поверхности.
Ранее многочисленные исследования образцов с видимой стороны Луны показали, что мантия там гораздо более насыщена водой: местами до 200 мкг/г. Это особенно заметно в области Океана Бурь, где кора обогащена торием и другими несовместимыми элементами.
На обратной стороне Луны, особенно в бассейне Эйткен, содержание тория и подобных элементов значительно ниже. Это подтверждает, что мантия там беднее летучими веществами, в том числе водой.
“Обнаруженная разница в составе мантии между двумя сторонами Луны может пролить свет на процессы ее формирования. Возможно, она связана с асимметричными условиями после гигантского столкновения, из которого, как предполагается, возникла Луна – по гипотезе большого удара. Кроме того, новая оценка уточняет общее содержание воды в недрах спутника и дает важные сведения о его эволюции”, – заключили авторы исследования.