Історія Землі. Роберт Гейзен
хрому і титану. Коли вдавалося виявити маленький стрибок у 625 нанометрів, невелике поглинання у червоно-помаранчевій області видимого спектра, характерне для місячного хрому, але не для хрому, який є на Землі, мені хотілося несамовито кричати: «Еврика!»
Зрештою після закінчення рентгенівського та оптичного опрацювання я використовував хитромудру аналітичну машину під назвою електронний мікрозонд, яка визначала точне співвідношення елементів у моїх зразках. Знову і знову я підтверджував попередні знахідки: мінерали з поверхні Місяця хоча й мають переважно ті ж елементи, що існують на Землі, проте в деталях вони значно різняться. У них більше титану, також вони відрізняються за вмістом хрому.
Ці та інші підказки, отримані при дослідженні порід, здобутих програмою «Аполлон», суворо обмежили різноманіття теорій походження Місяця. По-перше, виявилося, що Місяць суттєво різниться від Землі: він має значно меншу щільність; також у нього немає великого щільного залізного металевого ядра. Ядро Землі складає майже третину маси планети, проте крихітне ядро Місяця складає менше 3 % його маси. По-друге, місячні гірські породи майже не містять слідів більшості летких елементів – тих, які мають властивість випаровуватися тільки-но починається нагрівання. У місячному пилу немає азоту, вуглецю, сірки та водню, які розповсюджені на поверхні Землі. На відміну від Землі, де є рідка вода, а ґрунт містить насичені водою мінерали, як-от глина чи слюда, на Місяці під час експедицій за програмою «Аполлон» не було знайдено жодних багатоводних мінералів. Певно, через вибух або спікання леткі сполуки залишили Місяць, адже зараз його поверхня є невблаганно сухою.
Третьою ключовою знахідкою в межах програми «Аполлон» є такий елемент, як кисень, а саме – розподіл його ізотопів. Кожний хімічний елемент визначається кількістю позитивно заряджених протонів у його ядрі. Ця кількість є унікальною – кисень також називають «атомом із вісьма протонами». Атомні ядра також містять й іншу частинку – електрично нейтральний нейтрон. Більш ніж 99,7 % атомів кисню, що існують у всесвіті, мають вісім нейтронів (вісім протонів плюс вісім нейтронів дорівнює ізотопу, який називають кисень-16), тоді як рідкісніші ізотопи з дев’ятьма чи десятьма нейтронами (кисень-17 та кисень-18 відповідно) наявні у якихось частках проценту.
Хімічні властивості кисню-16, кисню-17 та кисню-18 є фактично ідентичними – ви можете дихати будь-яким із них і не відчуєте жодної різниці, однак вони таки мають різну масу. Кисень-18 важчий за кисень-16. Отже, коли кисневмісна сполука переходить із твердого стану в рідкий чи з рідкого в газоподібний, менш масивний кисень-16 може рухатися значно швидше. Під час буремного народження Сонячної системи такі зміни агрегатного стану були звичним явищем, і вони призвели до зміни кількості ізотопів кисню. Виявилося, що співвідношення кисню-16 та кисню-18 варіюється залежно від планети і є дуже