Новые данные указывают, что на земном спутнике в сотни тысяч раз меньше H2O, чем считалось.
Наиболее популярная гипотеза предполагает, что Луна образовалась около четырех миллиардов лет назад при столкновении молодой Земли с небесным телом размером с Марс. В результате удара этот объект был разрушен, а из нашей планеты был выбит значительный кусок материи (в то время Земля была преимущественно жидкой).
Если эта гипотеза верна, то соотношение различных веществ в лунной породе должно напоминать соотношение этих веществ на Земле, хотя в процессе удара часть веществ испарилась, а часть могла быть привнесена столкнувшимся с Землей небесным телом.
Авторы новой работы оценивали в образцах лунного грунта, привезенных в ходе миссий «Аполлон», соотношение изотопов хлора. Этот химический элемент может встречаться в виде двух форм - хлора-35 и хлора-37, причем последний тяжелее благодаря содержащимся в его ядре двум «лишним» нейтронам.
На Земле эти два изотопа встречаются в соотношении 3:1, но, как показали ученые, в образцах лунного грунта это соотношение варьируется в очень широких пределах. В своей работе ученые доказывают, что такой результат свидетельствует о практически полном отсутствии на Луне воды.
На молодой Земле ионы хлора «воровали» ионы водорода из молекул воды и формировали молекулы хлороводорода HCl. Более легкие молекулы хлороводорода, содержащие хлор-35, проще улетали в космическое пространство, чем HCl, содержащий хлор-37.
С другой стороны, хлор-37 легче образует молекулы хлороводорода, поэтому конечное соотношение этих двух изотопов в земной породе не менялось и все время составляло те же 3:1.
В отсутствие молекул воды хлор реагирует с различными металлами, образуя хлориды. Оба изотопа обладают приблизительно одинаковой способностью к взаимодействию с металлами, но более легкие хлориды, содержащие изотоп хлор-35, проще улетают в космос. В зависимости от того, с каким металлом образован хлорид, соотношение двух изотопов будет отличаться. Именно такую картину - различные количества хлора-35 по сравнению с хлором-37 - и обнаружили авторы новой работы.
Проанализировав соотношение изотопов в привезенных на Землю образцах породы, ученые заключили, что максимальная концентрация воды на Луне не превышает 10 частей на миллиард частей (специалисты оценивали не саму воду, а только водород). Это от 10 тысяч до 100 тысяч раз меньше, чем данные, полученные в более ранних работах.
С доводами авторов согласны не все их коллеги. Так, ученые, которые сообщали о значительных запасах воды на Луне, полагают, что нельзя однозначно переносить поведение хлора на Земле в лунные условия - в отсутствие атмосферы описанные выше реакции могут протекать иначе.
Кроме того, критики указывают, что на данный момент проанализировано слишком мало образцов грунта для того, чтобы новые выводы можно было признать абсолютно корректными.