”]
Три разных космических корабля подтвердили, что на Луне есть вода. Кроме того, может существовать водный цикл, в котором молекулы распадаются и переформулируются в течение двухнедельного цикла, то есть продолжительности лунного дня. Это не представляет собой ледяной покров или замерзшие озера: количество воды в данном месте на Луне не намного больше, чем то, что находится в пустыне здесь, на Земле. Но на Луне больше воды, чем первоначально предполагалось.
Считалось, что Луна была чрезвычайно сухой после возвращения лунных образцов из программ «Аполлон» и «Луна». Многие образцы Аполлона содержат некоторые следы воды или незначительные водные минералы, но они, как правило, приписываются земному загрязнению, так как большинство коробок, используемых для доставки лунных пород на Землю, просочились. Это заставило ученых предположить, что следовые количества воды, которые они обнаружили, поступили из земного воздуха, который попал в контейнеры. Оставалось предположение, что за пределами возможного льда на полюсах луны на луне не было воды.
Сорок лет спустя прибор на борту злополучного космического корабля Chandrayaan-1, Moon Mineralogy Mapper (M cubed) обнаружил, что инфракрасный свет поглощается вблизи полюсов Луны на длинах волн, соответствующих гидроксильным и водоносным материалам.
M3 анализирует способ отражения солнечного света от поверхности Луны, чтобы понять, из каких материалов состоит лунная почва. Свет отражается на разных длинах волн от разных минералов, и, в частности, прибор обнаруживает длины волн отраженного света, которые указывают на химическую связь между водородом и кислородом. Учитывая известный химический символ воды, H2O, который обозначает два атома водорода, связанных с одним атомом кислорода, это открытие вызвало большой интерес у исследователей.
Прибор может видеть только самые верхние слои лунного грунта - возможно, на несколько сантиметров ниже поверхности. Ученые искали признаки воды в кратерах около полюсов, но нашли свидетельство воды вместо этого на освещенных солнцем частях луны. Это было, конечно, неожиданно, и научная команда из M3 несколько месяцев смотрела и пересматривала их данные.
Подтверждение было получено в результате недавнего пролета нового зонда Deep Impact, который собирался встретиться с другой кометой в 2010 году. В июне 2009 года на борту спектрометра также появились убедительные доказательства того, что вода повсюду на поверхности Луны.
Джессика Саншайн и коллеги из Deep Impact также обнаружили присутствие следовой воды или гидроксила в следовых количествах на большей части поверхности Луны. Их результаты показывают, что образование и удержание этих молекул является постоянным процессом на поверхности Луны, и что солнечный ветер может быть ответственным за их формирование.
Еще один космический корабль, космический корабль Кассини, находившийся на пути к Сатурну, также совершил полет на Луну в 1999 году. Роджер Кларк, американский спектроскопист геологической службы США из группы М3, повторно проанализировал архивные данные Кассини, и эти данные также согласились с выводом эта вода, кажется, широко распространена по лунной поверхности.
На Луне потенциально может быть два типа воды: экзогенная, что означает воду из внешних источников, таких как кометы, ударяющие о поверхность луны, и эндогенная, что означает воду, возникающую на луне. Исследовательская группа M3, в которую входит Ларри Тейлор из Университета Теннесси, Ноксвилл, подозревает, что вода, которую они видят на поверхности Луны, является эндогенной.
Но откуда взялась вода?
Команда из M3 считает, что это может произойти от солнечного ветра.
Поскольку солнце подвергается ядерному синтезу, оно постоянно испускает поток частиц, в основном протонов, которые являются положительно заряженными атомами водорода. На Земле атмосфера и магнетизм препятствуют бомбардировке этими протонами, но луна не имеет такой защиты, а это означает, что богатые кислородом минералы и стекла на поверхности Луны постоянно расталкиваются водородом в виде протонов, движущихся в Скорости одной трети скорости света.
Когда эти протоны ударяются о поверхность Луны с достаточной силой, подозревает Тейлор, они разрывают кислородные связи в почвенных материалах, и там, где вместе находятся свободный кислород и водород, велика вероятность образования следовых количеств воды. Считается, что эти следы около кварта воды на тонну почвы.
«Изотопы кислорода, которые существуют на Луне, такие же, как и на Земле, поэтому было трудно, если не невозможно, отличить воду от Луны от воды на Земле», - сказал Тейлор. «Поскольку в ранних образцах почвы было только следовое количество воды, было легко ошибиться, приписав ее загрязнению».
Заголовок ведущего изображения: Схематическое изображение потока заряженных ионов водорода, переносимых с Солнца солнечным ветром. Один из возможных сценариев, объясняющих гидратацию лунной поверхности, заключается в том, что в дневное время, когда Луна подвергается воздействию солнечного ветра, ионы водорода выделяют кислород из лунных минералов с образованием ОН и Н 2 О, которые затем слабо удерживаются на поверхности. При высоких температурах (красно-желтый) выделяется больше молекул, чем адсорбируется. При понижении температуры (зелено-синий) ОН и Н2О накапливаются. Изображение предоставлено Университетом Мэриленда / F. Merlin / McREL
Источник: Наука
