Сара Рассел из Музея естествознания Лондона и ее коллеги из США, Франции и Великобритании решили изучить образцы лунных пород, доставленных миссиями «Аполлонов», чтобы узнать, как на Луну попала вода.

По одной из версий, Луна была образована после того, как гипотетическая планета Тейя, сформированная 4,6 млд лет назад, столкнулась с протоземлей. Это привело к выбросу материи, из которой и был сформирован спутник, лишенный воды. Однако не так давно были открыты запасы воды на южном полюсе спутника — как считают ученые, вода в полярных кратерах и магматических породах могла попасть на Луну с астероидами или кометами.

Рассел и другие геологи проанализировали концентрацию дейтерия (тяжелого водорода) и азота в лунных породах и провели компьютерное моделирование — как известно, чем меньше дейтерия содержится в породе любого небесного тела, тем ближе к Солнцу оно было сформировано. Ученые руководствовались «астероидной» и «кометной» версиями о происхождении воды на Луне, опираясь на гипотезу о малом содержании дейтерия в материи астероидов, и о большем — в материи комет. Также в исследовании они использовали знание о соотношении легкого и тяжелого водорода в первичной материи Солнечной системы.

Таким образом ученые выяснили, что почти вся вода на Луне могла появиться 4,5–4,3 млд лет назад, в течение 10–200 млн лет после ее образования, попав на спутник вместе с астероидами-хондритами. Такие выводы были сделаны на основании очень низкой доли дейтерия в лунных породах — астероиды, по мнению исследователей, «ответственны» за 80 % воды на Луне, а кометы — за 20 %. При этом часть воды могла попасть на Луну с Земли. Испарению воды и других летучих веществ в тот период могла помешать покрывающая поверхность корка — гипотетически, по этой же причине вода могла остаться на поверхности других планет в процессе их формирования.