Nowe spojrzenie na skały Księżyca z misji Apollo, wraz z księżycowym meteorytem, pokazują znacznie wyższą zawartość wody we wnętrzu Księżyca niż wcześniej sądzono. Korzystając z wtórnej spektrometrii mas jonowej (SIMS), która może wykrywać pierwiastki w zakresie części na milion, naukowcy z Laboratorium Geofizycznego Instytutu Carnegie stwierdzili, że minimalna zawartość wody wahała się od 64 części na miliard do 5 części na milion - co najmniej dwa rzędy wielkości większe niż poprzednie wyniki. Zespół naukowy twierdzi, że ich badania sugerują, że woda została zachowana od gorącej magmy, która była obecna, gdy Księżyc zaczął formować się około 4,5 miliarda lat temu. „Stężenia są bardzo niskie i dlatego do niedawna były prawie niemożliwe do wykrycia”, powiedział członek zespołu Bradley Jolliff z Washington University w St. Louis. „Możemy teraz wreszcie zacząć rozważać konsekwencje - i pochodzenie - wody we wnętrzu Księżyca.”
Panuje przekonanie, że Księżyc powstał w wyniku gigantycznego uderzenia, gdy obiekt wielkości Marsa uderzył w Ziemię, a wyrzucony materiał złączył się w Księżyc. W tym nowym badaniu próbek księżycowych naukowcy ustalili, że woda prawdopodobnie występowała bardzo wcześnie w historii formacji, gdy gorąca magma zaczęła się ochładzać i krystalizować. Ten wynik oznacza, że woda pochodzi z Księżyca.
Technika SIMS mierzy hydroksyl poprzez bombardowanie ziaren pewnego rodzaju fosforu, zawierającego wodę minerału zwanego apatytem cząstkami o wysokiej energii i zliczanie wyrzucanych jonów. W oparciu o pomiary SIMS naukowcy ustalają dolną granicę całkowitej wody księżycowej 100 razy większą niż poprzednie szacunki i spekulują, że woda może być „wszechobecna” we wnętrzu księżyca.
Badanie może zmienić obecne teorie dotyczące magmatyzmu księżycowego (jak magmowa skała uformowała się z magmy) oraz jak formował się i ewoluował księżyc.
Woda pojawia się w różnego rodzaju nieoczekiwanych miejscach na Księżycu. We wrześniu 2009 roku trio statku kosmicznego wykryło wszechobecną warstwę kombinacji wody (H2O) i hydroksylu (OH), która znajduje się w górnym milimetrowej powierzchni Księżyca. W rzeczywistości nie jest to dużo; uważa się, że na każde 1000 funtów (450 kg) obecne są tylko około dwie łyżki wody. Następnie w październiku 2009 roku impaktor i statek kosmiczny LCROSS wykryły „wiadra” wody w trwale zacienionym obszarze krateru Cabeus w pobliżu bieguna południowego Księżyca.
W 2008 roku znaleziono wodę w szklanych koralikach wulkanicznych w skałach Księżyca Apollo, które reprezentują zestaloną magmę z wnętrza wczesnego księżyca. To odkrycie doprowadziło do tego nowego badania z wykorzystaniem SIMS. Naukowcy połączyli pomiary wykonane spektrometrem z modelami charakteryzującymi, w jaki sposób księżycowa magma krystalizowała się podczas chłodzenia Księżyca. Następnie wywnioskowali ilość wody w źródłowej magmie apatytu, co pozwoliło im na ekstrapolację wyniku w celu oszacowania całkowitej ilości wody obecnej na Księżycu.
„Przez ponad 40 lat uważaliśmy, że Księżyc jest suchy”, powiedział główny autor nowego badania, Francis McCubbin.
Wyniki badań opublikowano we wczesnym wydaniu on-line Proceedings of National Academy of Sciences z 14 czerwca.
