Астронавты «Аполлона» не знали, что найдут на Луне, но уж точно не ожидали увидеть россыпи крошечных оранжевых стеклянных шариков, сверкающих среди серых камней и пыли. Эти бусины, каждая меньше миллиметра, сформировались 3,3–3,6 миллиарда лет назад во время извержений вулканов на тогда еще молодой Луне.

Это одни из самых удивительных внеземных образцов, которые у нас есть, — говорит Райан Оглиор, профессор физики из Университета Вашингтона в Сент-Луисе. — Они как капсулы времени, сохранившие состав лунных недр.

Современные методы микроскопии, которых не было во времена «Аполлона», позволили ученым рассмотреть мельчайшие минеральные отложения на поверхности шариков.

Исследование, опубликованное в издании Icarus, провели Томас Уильямс, Стивен Парман и Альберто Саал из Брауновского университета.

Главный инструмент — NanoSIMS 50, который разбивает образцы ионным пучком для анализа. Ученые десятилетиями использовали его для изучения космической пыли и метеоритов.

Команда применила несколько методов:

• атомно-зондовую томографию,
• электронную микроскопию,
• энергодисперсионную спектроскопию.

Этим образцам 50 лет, но только сейчас у нас появились технологии, чтобы их изучить, — говорит Оглиор. — Многие приборы в 70-х казались фантастикой.

Каждая бусина — свидетельство древних лунных извержений. Оранжевые и черные шарики образовались, когда лава вырывалась из недр и мгновенно застывала в вакууме.

Это как гавайские огненные фонтаны, только на Луне, — объясняет ученый.

Минералы на поверхности шариков (например, сульфид цинка) и их изотопный состав рассказывают о давлении, температуре и химии извержений 3,5 миллиарда лет назад.

Изотопный состав — это «паспорт» элемента, показывающий соотношение его разновидностей (изотопов) с разной массой. Как отпечатки пальцев, он помогает определить происхождение вещества.

Анализ показал, что характер вулканизма со временем менялся.

Как будто читаешь дневник древнего вулканолога, — говорит Оглиор.

Чтобы образцы не окислились, их извлекли из глубины лунного грунта и держали в вакууме.

Даже с современными методами измерения были крайне сложными, — признается ученый.

Понимание лунного вулканизма помогает:

• точнее датировать геологические процессы в Солнечной системе,
• моделировать эволюцию планет с малым содержанием воды,
• искать полезные ископаемые в лунном реголите (например, летучие элементы для будущих баз).

Исследование опирается на ограниченное число образцов — всего несколько шариков. Луна разнообразна, и выводы могут не отражать глобальные процессы. Кроме того, изотопный анализ требует сверхточных измерений, где даже малейшая погрешность искажает результаты.

Ранее ученые сообщили об исследовании кратеров Луны с помощью тепловых карт.