В лунной пыли находится земной "воздух"?

5 августа 2005 г.

В последнем номере авторитетного журнала Nature опубликована статья японских ученых, в которой предлагается решение одной лунной загадки. Долгое время ученые не могли объяснить, почему в лунном грунте так высоко содержание азота.

Луна образовалась в условиях высоких температур и, следовательно, в ее составе должно быть мало летучих элементов, таких как азот, углерод, водород и инертные газы. Однако все эти элементы присутствуют в лунном грунте (это показали исследования образцов, привезенных с Луны экспедициями "Аполлонов"). Поэтому остается предположить, что упомянутые элементы были доставлены на Луну извне.

Конечно, азот мог прилететь Луну вместе с солнечным ветром, но "мощности" Солнца хватит лишь на малую долю азота, обнаруженного в лунном грунте. Межпланетную пыль тоже нельзя считать серьезным поставщиком азота. Авторы упомянутой статьи считают, что азот был занесен на Луну с Земли, точнее из верхних слоев ее атмосферы в виде ионов азота. Это переселение азота произошло вскоре после того, как Земля и Луна сформировались как отдельные объекты и расстояние между ними было еще относительно небольшим.

Японцы предложили следующий сценарий развития событий, который основывается на том, что магнитное поле у Земли возникло не сразу, а сформировалось через некоторое время после рождения планеты, когда в ее расплавленном железном ядре внешняя и внутренняя части стали вращаться с разными скоростями. Магнитное поле Земли выполняет функцию экрана, который защищает поверхность Земли от космических лучей и многих заряженных частиц, выброшенных Солнцем. Кроме того, магнитное поле не дает улетать в космос частицам, имеющим земное происхождение. До формирования магнитного поля молекулы азота в атмосфере Земли под действием космического излучения и солнечного ветра превращались в ионы азота и эти ионы из верхних слоев атмосферы свободно улетали в окружающее пространство и, в частности, на Луну. Это было несложно, поскольку Земля и Луна находились тогда намного ближе друг к другу, чем сейчас, и гравитационное поле Луны гораздо сильнее действовало на частицы земной атмосферы.

Тогда, по идее, исследовав возрастные характеристики азота в лунном грунте, можно определить время образования магнитного поля у Земли. Но сделать это будет непросто, поскольку азот мог прилететь на Луну из трех вышеупомянутых источников (солнечный ветер, космическая пыль и земная атмосфера) и их вклад нужно как-то разделить.

Вообще-то, для проверки предложенной гипотезы следовало бы взять пробы грунта на обратной стороне Луны. Так как Луна бОльшую часть своей жизни повернута к Земле только одной своей стороной, то грунт на обратной стороне Луны должен отличаться по своему составу от грунта с лицевой стороны, если предположить, что свой вклад в поставки азота внесла атмосфера Земли. Но эта проверка потребует отправки на Луну новой экспедиции, так как весь имеющийся у ученых лунный грунт был взят с лицевой стороны Луны.