Ученые выяснили происхождение и состав внеземных газов, захваченных в газовые полости лунного метеорита Dhofar 1442. Помимо солнечных, космогенных и радиогенных компонентов благородных газов (гелий, неон, аргон), в состав метеорита также попали азот и углерод из вещества ударников, в частности хондритов. Все эти газовые компоненты были перераспределены из их начальных позиций в газовые полости породы в ходе метеоритной бомбардировки Луны. Именно ударные процессы обусловили содержание и состав захваченных газов. Полученные результаты опровергают широко распространенную теорию западных ученых о том, что состав захваченного аргона зависит только от времени образования лунной породы.

Сотрудники двух лабораторий Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского (ГЕОХИ РАН) изотопной геохимии и геохронологии, а также метеоритики и космохимии совместно с зарубежным коллегой изучили лунный метеорит Dhofar 1442 (найден в пустыне провинции Дофар (Dhofar), султанат Оман). Сейчас он хранится в метеоритных коллекциях ГЕОХИ РАН и Московского Планетария. Это реголитовая брекчия – продукт ударного воздействия: его обломочный материал сцементирован пористой матрицей, состоящей из фрагментов породы, минералов и расплава. Она крайне богата несовместимыми элементами: калием (K), редкоземельными элементами (REE), фосфором (P), ураном и торием и поэтому относится к лунным KREEP-породам.

На Луне выделено несколько областей их присутствия, в частности в бассейне Южный полюс – Эйткен. Предполагается, что в этом самом большом кратере Луны сохранились летучие соединения и вода.

«В рамках Российской космической программы запланированы запуски к Луне автоматических космических аппаратов „Луна-25”, „Луна-26”, „Луна-27” и „Луна-28”. Их задача – исследовать поверхность спутника нашей планеты, изучить грунты, а также выбрать оптимальное место для будущей лунной базы в районе Южного полюса. Предполагается, что в полярном реголите (лунном грунте) содержится большое количество летучих соединений и воды, вероятно, поступавших с кометами и углистыми хондритами. До начала этих миссий ведутся интенсивные исследования имеющегося в наличии лунного вещества. Одним из ценнейших источников информации о процессах, происходящих в недрах нашего спутника и на его поверхности, являются метеориты, поступающие на Землю с Луны», – рассказывает кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник лаборатории изотопной геохимии и геохронологии ГЕОХИ РАН Екатерина Корочанцева.

В ходе исследования были впервые получены высокоточные данные по содержаниям и изотопному составу легких благородных газов (гелий, неон, аргон), азота и углерода в газовых полостях и решетке минералов. Выделение газов осуществлялось методами ступенчатого дробления (механического измельчения в вакуумных условиях) и ступенчатого окисления (пошаговый нагрев образца в атмосфере кислорода).

Оказалось, что существенная доля газов внеземного происхождения находится в полостях – газовых включениях и пузырьках, трещинах, космогенных и радиогенных треках, других дефектах в структуре минералов и стекол. В состав газов, захваченных в полости, помимо солнечных, космогенных и радиогенных компонентов, ре-имплантированного ⁴⁰Ar могли попасть азот и углерод из вещества ударников, в частности хондритов, материал которых присутствует в метеорите.

Захват летучих веществ в газовые полости связан с ударными процессами, в результате которых происходило перераспределение ранее накопленных газов из их исходных позиций в полости. Широкие вариации отношений высоколетучих элементов указывают на крайне неравномерное распределение разных газов между разными по размеру полостями.

Важным результатом работы явился тот факт, что полученные данные не подтверждают широко распространенной теории западных коллег, согласно которой состав захваченного аргона зависит от времени образования лунной брекчии.

Результаты опубликованы в одном из международных журналов. Исследования проведены при финансовой поддержке Минобрнауки России.

Источник: Минобрнауки России.