Пыль с обратной стороны Луны рассказала о происхождении воды в Солнечной системе

Вода и органика были доставлены на нашу планету метеоритами. Но сейчас до Земли с ее атмосферой гости с гидратами и углеводородами не долетают. Анализ пыли с обратной стороны Луны показал, что с этим «добром» в Солнечной системе по-прежнему все в порядке.

Пыль, доставленная на Землю миссией китайского «Чанъэ-6», содержит редкие метеоритные компоненты, которые могут изменить наше представление об источниках воды и других необходимых для жизни компонентов в молодой Солнечной системе.

В июне 2024 года аппарат «Чанъэ-6» доставил на Землю первые в истории образцы с обратной стороны Луны — из полушария, всегда обращенного в противоположную от нашей планеты сторону. Недавний анализ этих лунных материалов, опубликованный в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, показал, что богатые водой астероиды, которые ранее считались редкими, могли внести гораздо больший вклад в формирование ранней Земли и Луны, чем предполагалось ранее.

$IMAGE3$
Карта высадки «Чанъэ-6»Источник: https://phys.org/

Хотя мы многое узнали об истории Солнечной системы благодаря космическим телам, упавшим на Землю, есть одна проблема. Атмосфера действует как щит и сжигает самые хрупкие метеороиды, богатые водой, поэтому наши знания неполны. Однако у Луны практически нет атмосферы, и она гораздо лучше сохраняет следы прошлых столкновений.

Исследователи просеяли два грамма лунной пыли в поисках фрагментов углеродистых хондритов (CI-хондритов), поскольку известно, что они содержат необходимые для жизни компоненты, в том числе воду и органические соединения. Эти типы метеоритов чрезвычайно хрупки и редко выживают после прохождения через земную атмосферу или столкновения с поверхностью. Считается, что и на Луне они встречаются редко, но ученые все-таки обнаружили семь микроскопических фрагментов в образцах, доставленных «Чанъэ-6».

Изображения оливиновых и порфириновых обломков в лунных образцах, полученных в рамках миссии CE-6. Источник: Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2501614122Источник: https://phys.org/

Они подтвердили это, измерив в образцах соотношение железа, марганца и цинка и придя к выводу, что оно не похоже на пропорции этих металлов в других породах на Луне. Анализ текстуры и структуры показал, что образцы сформировались в результате плавления крупного камня, упавшего на лунную поверхность. Наконец, исследователи использовали сложный прибор под названием SIMS (масс-спектрометр вторичных ионов) для измерения тройного изотопного состава кислорода в образцах. Он совпал с составом углеродистых хондритов типа CI.

Выявление в ходе исследования материалов, подобных CI, позволяет авторам по-новому оценить соотношение хондритов в системе Земля — Луна, учитывая предвзятость при сборе хондритов на Земле.

Работа команды ученых доказывает, что данные коллекции метеоритов на Земле сильно искажены и не отражают истинный состав космических пород, упавших на внутреннюю часть Солнечной системы (в том числе на Землю и Луну). Поскольку на Луне сохранились эти фрагменты, можно предположить, что на нашу планету и на нашего ближайшего соседа упало больше богатых летучими веществами и водой астероидов, чем считалось ранее. Результаты показывают, что CI-подобные хондриты являются ключевым источником экзогенного материала, доставленного на поверхность Луны, а значит и Земли.

Макет «Чанъэ-6», представленный на Международном конгрессе по астронавтике 2024 года, который проходил в Милане, Италия.Источник: https://commons.wikimedia.org/