Исследование образцов базальта, собранных на обратной стороне Луны китайским аппаратом «Чанъэ-6», выявило, что мантия в районе крупнейшего ударного бассейна Южный полюс — Эйткен содержит значительно меньше воды, чем мантия на видимой стороне.
Летом 2024 года автоматическая межпланетная станция «Чанъэ-6» доставила на Землю образцы грунта, собранные на скрытой от глаз стороне Луны. Ранее с их помощью ученые установили точный возраст пород и пришли к выводу, что в прошлом на обратной стороне нашего естественного спутника активно извергались вулканы.
Поскольку состав и рельеф лунных полушарий заметно различаются — например, кора на обратной стороне спутника толще, чем на видимой, и на ней меньше обширных темных областей (морей), — ученые выдвинули гипотезу о глобальной асимметрии Луны. Они предположили, что внутреннее распределение воды на полушариях тоже различается. Результаты исследования, опубликованного в журнале Nature, подтвердили эту гипотезу.
Группа ученых под руководством профессора Ху Сэня из Института геологии и геофизики Китайской академии наук, совместно с исследователями из Нанкинского университета (КНР), провела анализ образцов базальта — камня из магматических и вулканических пород. Измерения изотопного состава водорода в небольших включениях расплава (магматического материала, образовавшегося при частичном плавлении горных пород в мантии), а также в апатите — минерале, удерживающем гидроксильные группы, показали, что содержание воды в этих образцах колеблется в пределах 15–168 микрограммов на грамм.
Из этих данных ученые вычислили предполагаемое содержание воды в породах глубинной мантии, которое составило 1–1,5 микрограмма воды на грамм. Для сравнения, в образцах с видимой стороны встречаются значения от одного до 200 микрограммов на грамм и выше. Это означает, что в породах с обратной стороны Луны содержится значительно меньше воды, чем в большинстве образцов пород с видимого полушария.
Таким образом, результаты научной работы подтвердили, что внутреннее содержание воды на лунных полушариях не одинаково по всей глубине и поверхности, формируя «сухую» и «влажную» зоны. Полученные данные также позволяют уточнить представления о роли воды в эволюции Луны и о сценариях ее происхождения.
Наблюдаемая разница во влажности мантии на полушариях указывает на то, что многие поверхностные и внутренние особенности спутника могут быть связаны с глобальными процессами — например, с влиянием мощных древних ударов или неравномерным охлаждением магматического океана. Будущие миссии позволят уточнить, насколько распространена «сухая» мантия на обратной стороне Луны и какова суммарная водная «емкость» нашего спутника.