Судя по всему, устоявшаяся теория появления Луны может пасть под давлением неожиданных фактов: китайские ученые обнаружили в образцах реголита, собранного аппаратом «Чанъэ-5», форму чистого углерода — графен. Судя по нему, на спутнике Земли миллиарды лет назад уже работал механизм захвата углерода, способный формировать столь экзотические материалы. Со времени находки графита в образцах с «Аполлона-17» ещё ни одно открытие не пробивало такую брешь в представлениях ученых о Луне.
Согласно доминирующей в научном поле гипотезе, Луна образовалась, когда в Землю врезалась другая планета, размером примерно с Марс — Тея. Это катастрофическое столкновение серьёзно «перетряхнуло» структуру нашей собственной планеты, а выброшенные в космос обломки со временем сформировали спутник Земли. Но при этом сценарии Луна должна быть чрезвычайно бедной углеродом, особенно в его сложной кристаллической форме. И первое время образцами лунного грунта это представление подтверждалось.
Первый удар по концепции рождения Луны был нанесён, когда в 2010 году графит (вроде того, что в грифеле карандашей) был обнаружен в реголите, собранным «Аполлоном-17». Тогда это удалось объяснить воздействием на Луну метеоритов. Но «Чанъэ-5» и учёные из Цзилиньского университета вновь переворачивают всю концепцию.
Как выяснилось, в реголите, доставленном на Землю четыре года назад, присутствует графен — двухмерный аллотроп углерода. Атомы, расположенные всего в один слой гексагональной решеткой, вместе образуют самый тонкий и при этом прочный материал из всех, известных человечеству. Но откуда он взялся на Луне? Тем более учитывая, что возраст образцов составляет больше 2 миллиардов лет.
Подвергнув этот первый найденный на спутнике Земли чистый графен детальному изучению, ученые пришли к выводу, что единственным процессом, который с гарантией мог бы привести к его появлению, является захват углерода. Метеоритная гипотеза тоже имеет место, но гораздо менее вероятна и, скорее всего, при дальнейших исследованиях будет отброшена. Во многом потому, что графен был обнаружен не только в виде отдельных «чешуек», но и в сочетании с такими элементами, как алюминий, кремний, кальций, натрий, магний, олово или железо.
Структура графена заставила китайских исследователей предположить, что он является порождением древних вулканических процессов на Луне. Высокая температура при извержениях могла позволить богатому железом реголиту вступить с идущими от Солнца молекулами углеродсодержащих газов в реакцию минерального катализа.
Таким образом, предположение о «бедности» Луны углеродом ощутимо зашаталось и может рухнуть уже в ближайшее время под воздействием новых фактов — например, в ходе изучения материалов, собранных «Чанъэ-6». Устоит ли при этом гипотеза об ударном образовании нашего спутника — вопрос, на который планетологи пока не решаются ответить.