Лунная атмосфера была плотнее марсианской

Её источником были вулканы, извергавшие большое количество лавы и различных газов, в том числе водяного пара, затем сконденсировавшегося в воду, замёрзшую в виде приполярных льдов Луны.

Учёные из США подсчитали общий объём базальтов, наблюдаемых в лунных морях, и на основе этого рассчитали объём газов, выброшенных при излиянии базальтов. Оказалось, что на пике интенсивности вулканических извержений у спутника была довольно плотная для столь небольшого тела атмосфера — даже плотнее, чем на сегодняшнем Марсе. Соответствующая статья опубликована в Earth and Planetary Science Letters.

Авторы использовали данные гравиметрии, выполненной исследовательскими аппаратами на окололунной орбите, чтобы рассчитать толщину наблюдаемых базальтов, покрывающих поверхность лунных морей. Базальты активно изливаются на поверхность при извержении вулканов. При этом попутно выделяется большее количество газов — угарного, углекислого — и водяного пара. Общий объём таких базальтов оказался весьма значительным, так же как и объём выброшенных с ним лёгких элементов. Их было столько, что на пике извержений 3,5 миллиарда лет назад у Луны должна была образоваться атмосфера.

В этот период её давление достигало одной сотой земного, что в полтора раза выше, чем сегодня на Марсе. На полное рассеивание такой атмосферы ушло как минимум 70 миллионов лет. В ней присутствовало не менее 10 миллиардов тонн водяного пара. Во время циклов "день-ночь" пар то замерзал, то испарялся и постепенно должен был остаться только там, где не было прямых солнечных лучей, то есть в приполярных кратерах и подземных пещерах. Как отмечают авторы работы, если хотя бы 0,1 процента всего выброшенного водяного пара осталась там в виде льда, то сейчас его на Луне не менее ста миллионов тонн. Это примерно совпадает с оценками количества всего лунного льда, о котором известно на сегодняшний день.

Новая работа принципиально меняет ход дискуссии о лунной воде. До недавнего времени её происхождение считалось загадкой. Предполагалось, что её могли принести кометы и астероиды, некогда упавшие на спутник Земли. Новые данные показывают, что практически вся лунная вода может иметь местное происхождение. Как отмечают исследователи, анализ её изотопного состава лунными экспедициями сможет прояснить вопрос происхождения и окончательно подтвердить или опровергнуть выводы работы.