"Отсутствие воды и прочих летучих веществ на Луне давно является тайной для нас, загадкой, которую нужно решить для того, чтобы понимать, как возникла наша планета и ее спутница. Наши новые расчеты показывают, что на последних фазах роста Луны эти вещества в основном оседали на Земле, а не на ее спутнице", — заявил Робин Кэнап (Robin Canup) из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере (США).

Как объясняет Кэнап, планетологи достаточно давно спорят о том, почему в современных лунных горных породах почти нет воды, натрия, калия и ряда других легко испаряемых элементов, в большом количестве присутствующих в земных недрах. В среднем, их в 5-100 раз меньше в лунной коре и мантии, чем в их аналогах на Земле, что крайне сложно объяснить с точки зрения теории формирования планет.

Большая часть планетологов сегодня считает, что это расхождение можно объяснить тем, что большая часть летучих веществ просто испарилась в открытое космическое пространство после того, как останки Тейи, предтечи Луны, были выброшены на орбиту Земли после столкновения с нашей планетой. Кэнап и его коллеги усомнились в этом, так как останки Тейи двигались со слишком низкой скоростью для того, чтобы "сбежать" в космос. 

Авторы статьи попытались найти истинный ответ на данную загадку, используя разработанную ими модель "лунного диска", набора из останков Тейи и материи Земли, из которых сформировалась Луна в далекой юности Солнечной системы.

Расчеты Кэнапа и его команды показали, что странности в содержании летучих веществ в лунных породах объясняется двумя вещами – тем, что Луна двигалась во время своего формирования, и тем, что породы "лунного диска" оставались в расплавленном виде на протяжении нескольких столетий.

Изначально, как объясняют планетологи, Луна начала формироваться в относительно "густой" и горячей центральной части диска, где летучие вещества присутствовали только в виде пара, не способного осесть на поверхности формирующейся спутницы Земли.

Через несколько десятилетий и столетий Луна, набравшая к тому моменту около 60% своей массы, начала мигрировать в сторону своей современной орбиты, расположенной гораздо дальше от Земли, чем точка ее рождения. 

Благодаря этому почти все летучие вещества, в том числе вода и щелочные металлы, начали остывать и конденсироваться в "гальку" и мини-астероиды уже после того, как Луна покинула свою колыбель. Подобные частицы материи, богатые летучими веществами, находились вне гравитационной "сферы влияния" будущей Луны, в результате чего они осели на поверхности Земли, а не ее спутницы. Это, как считает Кэнап, и объясняет то, почему на Луне почти нет воды и целого ряда других веществ.

Такой двухэтапный сценарий формирования Луны, отмечает планетолог Стив Деш (Steve Desch) из университета Аризоны в Темпе (США) в комментарии журналу Nature, обладает одним недостатком. Как отмечает исследователь, он не объясняет того, почему доли некоторых изотопов – к примеру, титана, являются фактически идентичными для Земли и ее спутницы, а другие, наоборот, отличаются.

Тем не менее, Деш считает, что подобная модель "лунного диска" в принципе способна объяснить эти несостыковки, что приближает нас к раскрытию тайны рождения Земли и Луны.

Источник: ria.ru

Оригинальная новость в журнале Nature Geoscience:
http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2574.html