Читайте AstroNews в Яндекс.ДзенЗначит, воды меньше, чем думали и залежей водяного льда на Луне может и не быть?
7135
14
Лунные апатиты не могут служить доказательством "водного прошлого" Луны
Количество воды на Луне, возможно, не так велико, как было установлено учеными, изучающими минерал апатит. Об этом говорит новое исследование команды ученых, которой руководил Джереми Бойс (Jeremy Boyce).
Бойс и его коллеги создали компьютерную модель, которая в точности воссоздает картину того, как апатит кристаллизуется из охлаждающейся лунной магмы в ранний период лунной истории. Их модели показали, что необычно богатые водородом кристаллы апатита, которые наблюдаются во многих образцах лунной породы, не обязательно были образованы в богатом водой окружении, как считалось ранее.
Это открытие позволяет по-новому взглянуть на предположение, что водород в апатитах является верным доказательством содержания воды на Луне.
Анализ минерального апатита — это наиболее широко используемый метод оценки содержания воды в лунных породах, но, как оказалось, этот метод не является на сто процентов надежным.
На протяжении многих десятилетий учёные полагали, что на Луне воды практически нет. Именно открытие богатого водородом апатита в лунных породах в 2010 году было расценено учёными как намёк на «водянистое» прошлое единственного естественного спутника Земли. Изначально исследователи считали, что информация, полученная из небольшой выборки апатита, могла указывать на исходное содержание воды в большом объёме магмы или даже всей Луны, но исследование Джереми Бойса и его коллег показывает, что апатит мог на самом деле ввести учёных в заблуждение.
По мнению Бойса, высокое содержание воды в лунном апатите — это лишь результат специфического процесса кристаллизации, а не подтверждение водной лунной среды. При наличии воды по мере остывания расплавленной горной породы, действительно, может сформироваться апатит путём присоединения атомов водорода к его кристаллической структуре. Однако, водород принимает участие в кристаллизации минерала относительно недавно, лишь после истощения «стандартных блоков» апатита — фтора и хлора.
Ученый заявляет, что древний апатит настолько богат фтором, что «вытащил» весь фтор из магмы вместе с хлором. В то же время апатит, сформировавшийся в более поздние периоды, практически не содержит фтора и хлора, по причине их отсутствия в магме. Следовательно, поэтому у минерала не оставалось выбора, и поэтому он обогащался водородом. Из этого Бойс делает вывод, что содержание Н2 не является точным индикатором содержания воды в магме.
В заключение Бойс отмечает, что он и его команда в дальнейшем намерены определить, насколько сильно апатит исказил представление учёных о Луне, и что они могут предпринять для того, чтобы узнать, как именно сформировалась Луна.
Исследование было опубликовано 20 марта в журнале Science .
(Добавил: alexandrash)
к последнему комментарию
Значит, воды меньше, чем думали и залежей водяного льда на Луне может и не быть?
Но от куда всё таки аппатит брал водород, если не из воды. Из какого водородосодержащего вещества???
Лунные аппатиты находят на тех участках которые были частью Земной коры ,еще до столкновения.Помоему это единственное логичное объяснение.
Говорили ведь: прежде чем выкурить химию - прочитай! Приходится теперь ученым мужам наслово верить.
"Лунные аппатиты находят на тех участках которые были частью Земной коры ,еще до столкновения.Помоему это единственное логичное объяснение."
Насколько я помню теорию столкновения, одно из основных доказательств связанно с водой. То есть она в целом может быть отвергнута/пересмотрена.
По моей теории,Луна может быть остатком древней планеты,прихваченной Землёй.То есть практически одно ядро.А,в ядре древний водород.Я уверена.что он отличается от нынешнего земного.
Ув.Elena, а не могли бы Вы обьяснить (хотя-бы кратенько) чем, собственно, он отличается?
Не знаю.как это выразить."Водородее",что ли?Чище внутренняя структура,я имею ввиду в пределах расстояния в молекуле водорода.В сравнении,чистый и более загрязнённый воздух.Попробовала поискать подобное о водороде,но,ничего кроме известных фактов о строении атома и молекулы,не нашла.
"Насколько я помню теорию столкновения, одно из основных доказательств связанно с водой. То есть она в целом может быть отвергнута/пересмотрена"
Да как раз невозможность создания на Луне аппатитов и говорит о теории импакта,просто вопрос в силе самого удара,который произошел скорее всего вскользь чуть задев кору Земли и прихватив с обой внешние слои поверхности.
elena
Поищите тему "Изотопы водорода".
Сиром у теории импакта есть несколько нюансов объяснить которые эта теория не в состоянии! Я уже приводил здесь выдержки из статьи (можно было бы дать ссылку на оригинал только ведь забянят) Попробую привести цитату!
Проблема происхождения Луны обсуждается в научной литературе уже более ста лет. Ее решение имеет большое значение для понимания ранней истории Земли, механизмов формирования Солнечной системы, происхождения жизни. До настоящего времени была широко распространена гипотеза возникновения Луны в результате столкновения Земли с крупным телом, размером с Марс. Эта гипотеза, выдвинутая двумя группами американских ученых, удачно объясняла дефицит железа на Луне и динамические характеристики системы Земля – Луна. Однако в дальнейшем она встретилась с трудностями в объяснении некоторых факторов, которые обсуждаются в данной статье. В последние годы российские ученые выдвинули и обосновали новую концепцию образования Земли и Луны – в результате фрагментации пылевого сгущения.
К середине 1970-х гг., когда на Землю доставили образцы лунного грунта, достаточно хорошо были изучены геохимические свойства Луны, и она по ряду параметров действительно показывала неплохое сходство с составом земной мантии. Поэтому такие видные геохимики, как А. Рингвуд (Австралия) и Х. Венке (Германия), поддержали гипотезу мегаимпакта. Вообще, проблема происхождения Луны из разряда астрономических перешла скорее в разряд геолого-геохимических, так как именно геохимические аргументы стали решающими в системе доказательств той или иной версии образования Луны. Эти версии различались лишь в деталях: относительные размеры Земли и ударника, каков был возраст Земли, когда произошло столкновение. Сама же ударная концепция считалась незыблемой. Между тем некоторые подробности геохимического анализа ставят под сомнение гипотезу в целом.
Луна содержит во много раз меньше K, Na и других летучих элементов по сравнению с углистыми хондритами. Состав углистых хондритов рассматривается как наиболее близкий к первоначальному космическому веществу, из которого формировались тела Солнечной системы. В качестве «летучих» мы привычно воспринимаем соединения углерода, азота, серы и воду, которые легко испаряются при прогреве до температуры 100–200оС. При температурах 300–500оС, в особенности в условиях низких давлений, например, при соприкосновении с космическим вакуумом, летучесть свойственна элементам, которые мы обычно наблюдаем в составе твердых веществ. Земля тоже содержит мало летучих элементов, но Луна заметно обеднена ими даже по сравнению с Землей.
Казалось бы в этом нет ничего удивительного. Ведь в соответствии с ударной гипотезой предполагается, что Луна образовалась в результате выброса расплавленного вещества на околоземную орбиту. Понятно, что при этом часть вещества могла испариться. Все бы хорошо объяснялось, если бы не одна деталь. Дело в том, что при испарении происходит явление, называемое фракционированием изотопов. Например, углерод состоит из двух изотопов 12С и 13С, кислород имеет три изотопа – 16О, 17О и 18О, элемент Mg содержит стабильные изотопы 24Mg и 26Mg и т.д. При испарении легкий изотоп опережает тяжелый, поэтому остаточное вещество должно обогатиться тяжелым изотопом того элемента, который был утрачен. Американский ученый Р. Клейтон с сотрудниками показал экспериментально, что при наблюдаемой потере калия Луной отношение 41K/39K должно было бы измениться в ней на 60‰ . При испарении 40% расплава изотопное отношение магния (26Mg/24Mg) изменилось бы на 11–13‰, а кремния (30Si/28Si) – на 8–10‰. Это очень большие сдвиги, если учесть, что современная точность измерения изотопного состава этих элементов не хуже 0.5‰. Между тем никакого сдвига изотопного состава, то есть каких-либо следов изотопного фракционирования летучих в лунном веществе не обнаружено.
Возникла драматическая ситуация. С одной стороны импактная гипотеза была провозглашена незыблемой, особенно в американской научной литературе, с другой – она не совмещалась с изотопными данными.
Чем больше узнаём, тем больше не знаем.
