В образцах грунта с обратной стороны Луны, доставленных на Землю автоматической станцией «Чанъэ-6», обнаружили редчайшие следы внеземного вещества — фрагменты метеоритов, упавших на естественный спутник миллиарды лет назад. Находка может изменить представления о происхождении воды на нашей планете.
В 2019 году китайский аппарат «Чанъэ-4» совершил первую мягкую посадку на обратной стороне Луны, подготовив почву для следующих миссий — всего через пять лет станция «Чанъэ-6» доставила на Землю почти два килограмма лунного грунта. Его изучение выявило существенные различия между двумя сторонами естественного спутника: обратная сторона оказалась холоднее видимой, а в районе крупнейшего ударного бассейна Южный Полюс — Эйткен воды было заметно меньше, чем в мантии стороны, всегда обращенной к Земле.
Изучая образцы грунта с обратной стороны Луны, международная исследовательская группа под руководством И-Гана Сюя (Yi-Gang Xu) и Мана Лина (Mang Lin) из Гуанчжоуского института геохимии (Китай) обнаружила в них смесь микроскопических обломков метеоритного происхождения. В общей сложности ученые отобрали первичные куски реголита размером менее 50 микрометров, включая минералогически или химически измененные образцы.
Результаты научной работы, опубликованной в журнале PNAS, показали, что отдельные зерна пыли произошли из CI-хондритов — одних из самых «чистых» и древних тел Солнечной системы. Они содержат до 20% воды, а также органические соединения. На Земле такие объекты — редкость: они слишком хрупкие, чтобы сохраниться в земной атмосфере, однако на безвоздушной Луне их фрагменты могли сохраняться миллиарды лет.
Проанализировав химический состав образцов с помощью метода электронной микроскопии и измерив тройные изотопы кислорода в отдельных зернах пыли, исследователи выявили семь крошечных обломков, содержащих богатые железом, марганцем и цинком кристаллы оливина — минерала, часто встречающегося в вулканических породах, метеоритах и импактных расплавах. Затем в отобранных фрагментах измерили соотношение железа, марганца и цинка и исключили как лунное, так и земное происхождение вещества: содержание цинка в этих кристаллах оказалось в сотни раз выше, чем в лунных породах.
Более того, по изотопным характеристикам и химическим соотношениям элементы полностью совпали с материалами околоземных астероидов Бенну и Рюгу, доставленных на Землю японской миссией «Хаябуса-2» и американской OSIRIS-REx.
Фрагменты CI-хондритов в образцах лунной пыли подтверждают гипотезу о том, что именно такие богатые летучими веществами астероиды сыграли ключевую роль в доставке воды и органики не только на Луну, но и на Землю. Авторы научной работы предположили, что более четырех миллиардов лет назад, во времена интенсивной метеоритной бомбардировки, поток углистых тел во внутренней Солнечной системе был больше, чем считалось.
Дальнейшее изучение фрагментов поможет проследить, как вода и органические вещества мигрировали между телами Солнечной системы и понять, каким образом на нашей планете сформировались условия, благоприятные для возникновения жизни.