Учёные реконструировали миллиарды лет истории Луны с помощью образцов, собранных экипажем «Аполлона-16» более 50 лет назад. Результаты исследования, опубликованные в журнале Meteoritics & Planetary Science, основаны на анализе набора лунных брекчий, которые прежде не подвергались детальному изучению.
Астронавты Джон Янг (John W. Young), Чарльз Дьюк (Charles Duke) и Кен Маттингли (Ken Mattingly) доставили на Землю более 95 кг образцов с Луны после миссии на лунном плато Декарт в 1972 году. Среди этих образцов были «реголитовые брекчии», которые образуются, когда реголит сплавляется с породой в результате ударов астероидов. После сплавления с породой эти брекчии сохраняют геохимический состав реголита на момент его образования, который можно тщательно проанализировать для получения подсказок о том, как и когда они образовались.
Источник: NASA
Исследователи из Великобритании и США использовали методы масс-спектрометрии для анализа состава газов, оставшихся в мелких образцах. Эти образцы, которые были среди тех, что были собраны с поверхности Луны экипажем «Аполлона-16», никогда ранее не подвергались масс-спектрометрии.
Доктор Марк Ноттингем (Mark Nottingham), руководивший исследованием, рассказал: «Масс-спектрометрия, которая идентифицирует молекулы в образцах и количественно определяет их относительное содержание, может помочь определить, сколько времени образцы находились на поверхности Луны или вблизи неё. Это помогает получить более чёткое представление об истории столкновений в этой области Луны».
Результаты работы группы помогают учёным лучше понять, как поверхность Луны изменялась под воздействием солнечного ветра и ударов астероидов на протяжении более 2 миллиардов лет. «За время нахождения образцов на поверхности Луны в качестве реголита они подвергались воздействию различного количества солнечного ветра, который также несёт следы благородных газов, таких как аргон и ксенон, и который накапливался на внешних слоях их минеральных зёрен в течение миллионов лет, прежде чем они подверглись удару астероида», — добавил доктор Ноттингем.
Исследование также может помочь будущим пилотируемым миссиям на Луну обнаружить ценные ресурсы. «Одной из проблем создания долгосрочных мест обитания людей на Луне является принятие решений о том, как мы можем использовать природные ресурсы, чтобы не приходилось брать с собой с Земли всё необходимое», — сказал доктор Ноттингем.
Исследование также может помочь в подготовке миссий на Луну, запланированных на ближайшее будущее, таких как программа NASA Artemis, в рамках которой планируется создать долгосрочные обиталища людей на Луне. «Подобные исследования пополняют нашу базу знаний о том, где в лунном реголите можно найти полезные элементы, такие как благородные газы, и насколько они могут быть распространены», — резюмировал доктор Ноттингем.
В исследовании приняли участие исследователи из Центра космических полётов имени Годдарда (NASA), Католического университета Америки и колледжа Биркбек в Лондоне.