29.08.2015 | Наука

Ученые раскрыли тайну лунных «огненных фонтанов»

Результаты нового исследования американских учёных показали: вулканические "огненные фонтаны", извергающиеся на поверхности Луны, скорее всего, подпитываются угарным газом (CO).

Фото: NASA

"Лунное вулканическое стекло принято считать продуктом извержения "огненных фонтанов", в которых струя базальтовой лавы извергается через отверстие, разбрызгивая капли лавы, которые быстро охлаждаются и формируют материал, подобный стеклу", – рассказывает Брюно Скайлле (Bruno Scaillet) из Орлеанского университета во Франции.

Воспользовавшись новыми методами анализа, учёные повторно изучили содержание зелёных и оранжевых бусин из вулканического стекла, найденных в образцах почвы, доставленных с Луны экипажами кораблей "Аполлон-15" и "Аполлон-17" в начале 1970-х годов.

На самом деле этот космический процесс похож на встряхивание газировки с образованием пены (летучие соединения превращаются в газ, расширяются в объёме и выбрасываются наружу). На Земле газом, который вызывает подобные извержения, как правило, является углекислый газ или вода.

Исследователи изучили лунные бусины и подсчитали, что образцы первоначально содержали примерно от 44 до 64 частей углерода на миллион.

Крошечные вкрапления магмы заключены в кристаллах минерала оливина. Кристаллы "заперли" в себе летучие вещества, которые в противном случае сбежали бы из магмы. Включения в лунном вулканическом стекле содержали углерод.

Крошечные вкрапления магмы заключены в кристаллах минерала оливина. Кристаллы "заперли" в себе летучие вещества, которые в противном случае сбежали бы из магмы. Включения в лунном вулканическом стекле содержали углерод (фото Saal Lab/Brown University).

Обнаружив углерод, учёные разработали теоретическую модель, демонстрирующую, как газы могли высвобождаться из лунной магмы на разной глубине и при различном давлении (подобное моделирование используется и геологами на Земле).

В итоге исследователи пришли к выводу, что углерод, соединившийся с кислородов в CO, должен был высвободиться из магмы глубоко под поверхностью. Другие летучие соединения, такие как водород, были дегазированы позже, когда магма была уже близко к поверхности и начала распадаться на мелкие шарики. То есть весь процесс извержения на ранних стадиях двигал именно угарный газ. Этот газ ответственен и за "огненные фонтаны", и за распыление вулканического стекла по лунной поверхности.

Учёные также предполагали, что в этом явлении "повинен" водород. Однако они не обнаружили свидетельств того, что потоки на Луне богаты этим элементом.

Исследователи отмечают, что данное исследование наталкивает и на другие важные выводы. Так, концентрация углерода в лунном вулканическом стекле примерно такая же, как и в земном базальте, образовывающемся в срединно-океанических хребтах.

Ведущий автор исследования Альберто Саал (Alberto Saal) из Университета Брауна подчеркнул, что на Земле и на Луне содержатся похожие концентрации воды и некоторых других летучих веществ, а также аналогичные соотношения изотопов водорода.

То есть данная научная работа, как рассчитывают учёные, поможет также понять, как именно сформировался единственный естественный спутник Земли. Многие исследователи полагают, что Луна появилась в древнейшие времена, когда Земля столкнулась с объектом размером с Марс. Обломки этого катаклизма в итоге соединились в Селену.

"Тот факт, что летучие соединения Луны и Земли похожи, указывают на родство этих небесных тел, – отмечает Саал. – Вероятно, они были занесены во время бомбардировки обоих метеоритами".

Научная статья группы Саала была опубликована журналом Nature Geoscience.

По публикациям UkrNet