Исследование образцов базальта, доставленных с обратной стороны Луны китайской миссией «Чанъэ-6», выявило, что мантия в области крупного ударного кратера Южный полюс — Эйткен, содержит значительно меньшее количество воды по сравнению с мантией на видимой стороне Луны.
Летом 2024 года автоматическая межпланетная станция «Чанъэ-6» передала на Землю образцы лунного грунта, полученные с удаленной, недоступной для прямого наблюдения стороны Луны. До этого момента ученые установили точный возраст пород и заключили, что в прошлом на обратной стороне нашего естественного спутника активно извергались вулканы.
Учитывая существенные различия в составе и рельефе лунных полушарий – например, кора на обратной стороне Луны толще, чем на видимой, и содержит меньше обширных темных образований (морей), – исследователи предложили гипотезу о глобальной асимметрии спутника, предполагая, что распределение воды внутри полушарий также неоднородно. Результаты исследования, опубликованного в журнале Nature, подкрепили эту гипотезу.
Специалисты из Института геологии и геофизики Китайской академии наук во главе с профессором Ху Сэнем, совместно с коллегами из Нанкинского университета (Китай), провели анализ базальта – горной породы магматического и вулканического происхождения. Исследования изотопного состава водорода в микроскопических включениях расплава (магматического вещества, образовавшегося в результате частичного плавления мантийных пород) и в апатите – минерале, содержащем гидроксильные группы, выявили, что концентрация воды в этих образцах варьируется от 15 до 168 микрограммов на грамм.
На основе полученных данных был рассчитан ориентировочный уровень воды в горных породах, формирующих нижние слои мантии, который составил от 1 до 1,5 микрограмма на грамм. В образцах, взятых с видимой стороны Луны, зафиксированы значения от одного до 200 микрограммов на грамм и даже выше. Таким образом, в породах, расположенных на обратной стороне Луны, воды значительно меньше, чем в большинстве образцов, полученных с ее видимой стороны.
Проведенные исследования продемонстрировали, что внутренний состав воды на лунных полушариях варьируется в зависимости от глубины и расположения, что приводит к образованию областей с различным содержанием влаги – «сухих» и «влажных». Эти сведения позволяют более точно определить роль воды в развитии Луны и прояснить вопросы, связанные с ее формированием.
Зафиксированные различия во влажности мантии на разных полушариях свидетельствуют о том, что многие особенности поверхности и внутреннее строение спутника, вероятно, обусловлены глобальными процессами, такими как воздействие мощных древних столкновений или неравномерное охлаждение магматического океана. Для выяснения степени распространенности «сухой» мантии на обратной стороне спутника и определения общего объема воды, содержащегося в Луне, необходимы будущие исследования.