Американские учёные измерили соотношение концентрации изотопов хлора в образцах, доставленных астронавтами «Аполлона», и выяснили, что воды в недрах нашего спутника было совсем мало.
В природе встречаются два стабильных изотопа хлора: 35Cl и 37Cl. Второй, более тяжёлый, охотно связывается с водородом; если бы в океане магмы, который находился на поверхности Луны в начале её существования, водорода было много, образование хлороводорода заметно уменьшало бы содержание 37Cl. С другой стороны, хлороводород с лёгким 35Cl быстрее уносится в пространство, что должно стабилизировать изотопное соотношение. Это, в свою очередь, послужило бы свидетельством наличия воды.
Масс-спектрометрическое исследование образцов лунного базальта и вулканического стекла, однако, показало, что соотношение концентраций 35Cl и 37Cl в них сильно варьируется и отличается от земных значений. Большой разброс величин, по мнению авторов, можно объяснить только тем, что по содержанию водорода мантия Луны в 104–105 раз уступает Земле. При отсутствии воды хлор связывается с атомами металлов, и его изотопы образуют такие связи с одинаковой частотой, но хлориды металлов с более лёгким 35Cl также уносятся быстрее. В результате содержание 37Cl должно увеличиваться, причём точное изотопное соотношение определяется тем, с какими металлами связывается хлор. Это и создаёт отмеченную в опытах вариацию параметров образцов.
Учёные также протестировали гипотезу о том, что на концентрацию изотопов может влиять солнечный ветер. Эксперимент проводился в Лос-Аламосской национальной лаборатории с использованием моделирующего солнечный ветер пучка протонов (ионов водорода), который направлялся на тонкую плёнку хлорида натрия — обычной соли. Результат опыта оказался отрицательным: изотопные свойства образцов не изменились.
Установка, которая имитировала воздействие солнечного ветра.
Американцы оценили концентрацию воды в мантии Луны в 180 частей на миллиард. Такая величина в целом согласуется с опубликованными в июне результатами исследования апатита, но сильно уступает тем значениям, которые даются в другой работе, представленной меньше месяца назад. Появление несоответствий, как считают специалисты, объясняется тем, что группы работают с разными образцами по разным методикам. «Я полагаю, воды на Луне было несколько больше, чем мы думали, — говорит геолог Линди Элкинс-Тэнтон (Lindy Elkins-Tanton) из Массачусетского технологического института. — Но точные величины мы будем определять ещё долго».
По материалам: lanl.gov, compulenta.ru