Зразки «Аполлона-17» ставлять під сумнів спільне походження Місяця й Землі

Новий аналіз зразків Місяця, доставлених місією «Аполлон-17», виявив аномальне ізотопне співвідношення сірки, що ставить під сумнів гіпотезу про однорідність речовини Землі й Місяця після їх спільного формування.

Дослідники з Університету Брауна виявили у вулканічних породах з регіону Таурус-Літтроу сірку, сильно збіднену на ізотоп сірки-33. Цей ізотоп є одним із чотирьох стабільних, а подібне його вичерпання не спостерігається в земних зразках. «До цього вважалося, що місячна мантія має таку ж ізотопну композицію сірки, як і Земля», — зазначає доктор Джеймс Доттін. Це відкриття суперечить усталеним уявленням про повне змішування речовини після зіткнення Землі з об’єктом Тейя, внаслідок якого сформувався Місяць.

Сірка в зразках могла зазнати фотохімічних змін у тонкій атмосфері, яка, ймовірно, існувала на Місяці в його ранній історії. Такий вплив ультрафіолету призводить до ізотопного збіднення, подібного до того, що зафіксовано у зразках. «Це може свідчити про обмін матеріалами між поверхнею та мантією на ранньому Місяці», — підкреслює Доттін. Оскільки на Місяці відсутня тектоніка плит, такий обмін потребує пояснення іншими геохімічними механізмами.

Альтернативна версія полягає в тому, що сірка з незвичним ізотопним підписом походить із самого початку формування Місяця. Якщо сірка Тейї мала інший ізотопний склад, її сліди могли зберегтися у місячній мантії. «Це залишки речовини, що не пройшла повного змішування після зіткнення», — припускає дослідник. Це дає змогу реконструювати первинну хімію Сонячної туманності та ефективність акреції тіл.

Зразки було отримано з металевої трубки, забитої на глибину 60 см астронавтами Джином Сернаном та Гаррісоном Шміттом під час «Аполлона-17». У рамках програми ANGSA їх зберігали в герметичних гелієвих контейнерах, що дало змогу провести сучасний аналіз методом вторинної іонної мас-спектрометрії. Така техніка дозволяє досягти високої точності, недоступної в 1970-х роках.

Автори наголошують: «Щоб зрозуміти походження ізотопних відмінностей, слід дослідити зразки з інших тіл — Марса чи астероїдів». Пошук таких слідів дозволить відтворити умови й події, які сформували нашу планетарну систему. Як підсумовують учені, ізотопні сигнатури є ключем до історії формування Сонячної системи, відкриваючи нові горизонти в планетології.