Вчені відкрили «законсервовані» з 1972 року зразки місячного ґрунту: що було виявлено

Науковці виявили, що зразок місячного матеріалу, доставлений на Землю астронавтами місії Apollo 17 у 1972 році, має співвідношення ізотопів сірки, яке суттєво відрізняється від земного. Це відкриття може пролити світло на масштабне зіткнення, унаслідок якого сформувався Місяць, або ж на найдавніший період його історії.

Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.

Після повернення шести місій Apollo частину зібраних зразків місячних порід і реголіту було герметично запечатано. Завдяки цьому науковці хотіли зберегти їх у первісному стані для аналізу за допомогою майбутніх, більш досконалих інструментів. І от останнім часом NASA поступово надає ці “законсервовані” зразки дослідникам у межах програми Apollo Next Generation Sample Analysis. Адже зараз вчені можуть використовувати для досліджень сучасне обладнання, якого у 1972 році ще не існувало.

Одним з таких інструментів став вторинний іонний мас-спектрометр, яким користується команда науковців під керівництвом доцента кафедри наук про Землю, довкілля та планети університету Брауна Джеймса Доттіна. Дослідники отримали один з “подвійних бурових циліндрів”, які астронавти Юджин Сернан і Гаррісон Шмітт занурили у місячний реголіт на глибину 60 см, зібравши матеріал з-під поверхні й запакувавши його в металеву капсулу. Цей зразок залишався недоторканим від моменту прибуття на Землю.

Дослідники особливо цікавилися фрагментом вулканічної породи, що походить з мантії Місяця. За поширеною теорією, Місяць утворився після зіткнення протопланети розміром з Марс, відомої як Тея, з Землею. Хімічний склад місячної мантії може дати науковцям уявлення про цю катастрофічну подію й матеріали, з яких сформувався супутник.

Попередні дослідження зразків Місяця показували, що ізотопний склад кисню в його мантії загалом подібний до земного, що вказує на спільне походження. А у новій роботі команда досліджувала ізотопи сірки. Ізотоп – це атом певного елемента, який має однакову кількість протонів, але різну кількість нейтронів, і Джеймс Доттін хотів перевірити ізотопні співвідношення сірки, які можна точно виміряти за допомогою вторинної іонної мас-спектрометрії. “Я зосередився на сірці, яка мала текстуру, що вказувала на те, що вона утворилася разом з породою, а не була додана в результаті іншого процесу”, – зазначив він.

Результати виявилися несподіваними: у порівнянні з земними зразками на Місяці спостерігалося занадто мало сірки-33 – одного з чотирьох стабільних ізотопів цього елемента, разом із сіркою-32, -34 та -36. “До цього вважалося, що мантія Місяця має такий самий склад ізотопів сірки, як і Земля, – каже Джеймс Доттін. – Саме цього я очікував, аналізуючи ці зразки, але замість цього ми побачили значення, які дуже відрізняються від усього, що ми знаходимо на Землі. Моєю першою думкою було: “Боже мій, це не може бути правдою”, тому ми повернулися, щоб переконатися, що все зробили правильно, і так і було. Це просто дуже дивовижні результати”.

Учені запропонували дві версії. Перша – співвідношення ізотопів сірки може бути спадщиною Теї, тобто з матеріалу цієї протопланети складається більша частина Місяця, ніж вважалося раніше. Друга – виснаження сірки-33 сталося після формування Місяця. Є припущення, що на початкових етапах він мав тонку атмосферу, де сірка могла взаємодіяти з ультрафіолетовим випромінюванням Сонця, спричиняючи хімічні реакції, які змінили ізотопний склад. Якщо це так, змінена сірка мала опуститися з поверхні вглиб мантії, а потім вийти назовні під час вулканічної активності.

“Це було б доказом давнього обміну речовинами між поверхнею Місяця і мантією, – каже вчений. – На Землі це відбувається завдяки тектоніці плит, але на Місяці тектоніки плит немає. Тому ідея про якийсь механізм обміну на ранньому Місяці є дуже цікавою”. Наразі визначити, яка з версій правильна, неможливо. Але майбутні місії, що досліджуватимуть ізотопний склад сірки на інших тілах Сонячної системи, зможуть дізнатися більше.

Читайте також:

• DARPA розробляє стратегію для створення місячної економіки
• NASA завершує тестування лазерного зв’язку у космосі: технологія перевершила очікування