Земная или лунная? Новые данные о химическом составе мантии Луны ставят под сомнение гипотезу мегаимпакта

Ученые Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ) разработали две новые модели химического состава лунной мантии, опираясь на данные космических аппаратов и методы физико-химического моделирования. Исследование проводилось сотрудниками лаборатории термодинамики и математического моделирования природных процессов. Предложенные модели – "Е" (Earth-like) и "М" (Moon-like) – различаются концентрацией тугоплавких оксидов. Модель "Е" предполагает земные концентрации оксида кальция и оксида алюминия, в то время как модель "М" характеризуется их более высоким содержанием.

В ходе исследования учёные также подтвердили, что лунная кора преимущественно состоит из материковых пород (плагиоклаз, пироксен, оливин, ильменит, шпинель), а морские базальтовые породы занимают незначительную часть. Средняя толщина коры оценивается в 30-40 километров. Информация о составе мантии получена благодаря изучению образцов, извлеченных из глубоких слоев в результате ударных событий.

Анализ изотопного состава лунных пород, начатый ещё в рамках программы Apollo (1969-1972), подтвердил сходство изотопного состава ряда элементов (кремний, титан, калий, вольфрам, хром, кислород) в лунных и земных породах. Однако, новые модели мантии, разработанные учёными ГЕОХИ, указывает на более высокое содержание кремния и железа в лунной мантии по сравнению с земной, что ставит под сомнение гипотезу о происхождении Луны в результате столкновения Земли с другим небесным телом (Тейя).

В своей работе ученые использовали данные сейсмических экспериментов миссий Apollo, геолого-геофизические и гравитационные данные советских и зарубежных лунных аппаратов, а также геохимические и изотопные анализы образцов лунного грунта и методы термодинамики и физики минералов.

Полученные результаты имеют важное значение для планирования будущих миссий по освоению Луны, в частности, для поиска и добычи ресурсов (водяной лед, редкие и редкоземельные металлы, гелий-3), строительства лунных баз и проведения дальнейших научных исследований. Несмотря на отсутствие в настоящее время глобального магнитного поля, данные указывают на его существование в прошлом.