Scienty

Фото: img.freepik.com

Китайские ученые сделали неожиданное открытие в образцах лунного грунта, доставленного с обратной стороны Луны: в них обнаружены микроскопические частицы метеорита крайне редкого и непрочного типа. Анализ пыли, полученной в рамках миссии «Чанъэ-6», организованной Китайским национальным космическим управлением, показал наличие вкраплений, относящихся к метеориту класса углистых хондритов типа Ивуна. Эти космические тела, содержащие большое количество воды и летучих веществ, обычно не выживают при прохождении через атмосферу Земли из-за их хрупкости. Таким образом, это первые достоверно найденные остатки метеорита такого типа на Луне, что свидетельствует о способности непрочных астероидов, содержащих воду, оставлять микроскопические следы в лунном реголите.

Углистые хондриты, такие как Ивун, отличаются наиболее высоким содержанием воды и летучих веществ среди метеоритов, и их состав аналогичен астероидам Рюгу и Бенну. Эти метеориты характеризуются высокой пористостью и содержат до 20% воды в виде гидратированных минералов. Вследствие этого они значительно мягче и рыхлее других космических пород, что делает их особенно восприимчивыми к разрушению при прохождении через атмосферу и столкновении. Поэтому на их долю приходится менее одного процента метеоритов, обнаруженных на Земле. Они не могли сохраниться и на Луне, так как высокая скорость столкновения тел с лунной поверхностью должна приводить к их испарению, расплавлению или разбрасыванию в космическое пространство.

Китайская академия наук представила результаты анализа более 5000 фрагментов материала, доставленного миссией «Чанъэ-6». Образец был получен из кратера, находящегося в пределах гигантского бассейна Южный полюс — Эйткен, который занимает почти четверть поверхности Луны, и представлял собой перспективную область для обнаружения древних пород, образовавшихся в результате ударов. Исследователи, работавшие под руководством геохимиков Цзиньтуань Вана и Чжимина Чена, были сосредоточены на поиске оливина – силикатного минерала, который часто встречается в вулканических породах, ударных расплавах и метеоритах. Несколько фрагментов, содержащих оливин, были выделены и подвергнуты сканирующей электронной микроскопии, электронно-зондовому микроанализу и вторично-ионной масс-спектрометрии.

На основании полученных фрагментов ученые выделили семь частиц, химический состав которых совпадает с оливином, содержащимся в углистых хондритах типа Ивуна. Исследования продемонстрировали, что эти частицы обладают порфировой структурой: кристаллы оливина, включенные в стекловидную основу, что указывает на быстрое охлаждение и затвердевание после ударного плавления. Особое значение имели результаты химического и изотопного анализа. Соотношения железа и марганца, содержание оксида никеля и оксида хрома, а также изотопные соотношения кислорода и кремния в этих частицах не соответствовали прогнозируемым значениям для материалов лунного или земного происхождения. Вместо этого они соответствовали составу астероида-хондрита типа Ивуна, который столкнулся с Луной, подвергся плавлению и затем быстро остыл, сохранив свою химию на протяжении миллиардов лет.

Это первое непосредственное физическое подтверждение того, что углистые хондриты, подобные Ивуне, подвергали Луну интенсивной бомбардировке в ранний период формирования Солнечной системы, и первое свидетельство того, что фрагменты этой бомбардировки способны сохраняться. Кроме того, лунная среда может быть более благоприятной для сохранения подобного материала, чем земная: по мнению исследователей, на долю хондритов типа Ивуна может приходиться до 30 процентов от общего числа метеоритов, представленных на Луне. Ученые уже давно высказывали предположения о том, что эти метеориты могли участвовать в доставке воды и летучих соединений на раннюю Землю и Луну. Семь микроскопических пылинок, полученных с обратной стороны Луны, служат подтверждением этой гипотезы. Планируемые будущие миссии по сбору лунных образцов позволят еще глубже исследовать эту перспективу.

Полученные результаты были в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.