Лунная сенсация: Есть вода!

После того, как на Землю были впервые доставлены образцы лунного грунта, ученые решили, что наш спутник абсолютно сух. Однако впоследствии более тщательные наблюдения заставили в этом сомневаться, и в результате — вчера — обнародованы однозначные свидетельства: на Луне есть вода.
3
18551
  • Поток протонов солнечного ветра приносится к Луне солнечным ветром. Возможно, этот процесс создает на нашем спутнике небольшие количества воды
    Поток протонов солнечного ветра приносится к Луне солнечным ветром. Возможно, этот процесс создает на нашем спутнике небольшие количества воды
  • Ландшафт южного полюса Луны, снятый зондом Lunar Reconnaissance Orbiter
    Ландшафт южного полюса Луны, снятый зондом Lunar Reconnaissance Orbiter
  • Тот же регион, но в радиоволнах
    Тот же регион, но в радиоволнах

Разумеется, сама по себе Луна еще намного суше, чем самая сухая из земных пустынь. Однако в очень небольших количествах, в замороженном виде вода все-таки на ней присутствует: по оценке ученых, на каждую тонну поверхностного лунного грунта ее приходится примерно 900 г. А малые размеры и подвижность молекул воды позволяют надеяться, что в вечной тени глубоких кратеров она скапливается и сохраняется в куда больших количествах. Наконец, можно приступать к разработке технологий ее добычи — для будущего человеческого поселения, как источник драгоценной влаги и ресурс для получения ракетного топлива.

Всю долгую и полную противоречий историю поисков воды на нашем естественном спутнике мы рассказывали в статье «Лунные воды». Вкратце напомним, что еще анализ образцов, доставленных с нее 40 лет назад первыми астронавтами миссии Apollo, показал, что они содержат некоторое количество H2O. Однако в тот момент воду сочли «загрязнением», которое попало на камни в ходе транспортировки, поскольку контейнеры оказались разгерметизированными. Были тому и другие причины: изотопный состав воды полностью соответствовал показателям воды на Земле, так что и это послужило доводом в пользу версии о загрязнении. В любом случае, однозначным доказательством находку назвать было нельзя.

Но ученых не оставляла надежда на то, что лед все-таки сохраняется где-нибудь в тени, на склонах ледяных кратеров — например, близ Южного полюса Луны, который, как недавно показано, является самым холодным местом во всей Солнечной системе (читайте об этом: «Бр-р!»). В целом же, помимо этих отложений, Луна считалась полностью сухой.

Все переменило вчерашнее сообщение, поступившее от индийских ученых, работающих с лунным зондом Chandrayaan-1 — особенно интересное на фоне данных, полученных американскими зондами Cassini и Deep Impact. Все они независимо показали, что на Луне есть либо вода, либо другие соединения, содержащие гидроксильные радикалы (ОН).

Первый индийский лунный зонд Chandrayaan-1 проектировался для проведения детальной картографии поверхности Луны и уточнения ее минералогического состава. К сожалению, недавно работа миссии была досрочно прекращена из-за сбоя в работе электроники. Однако бортовой спектрограф М3 успел провести свое исследование света, отраженного поверхностью спутника, которое подтвердило наличие в его грунте либо воды, либо гидроксила. Особенности М3 таковы, что он неспособен «проникнуть» в поверхность глубже нескольких миллиметров, а значит, расположены эти молекулы либо на самой поверхности, либо прямо под ней, причем более сильный сигнал был зафиксирован ближе к полюсам.

Ранее зонд Cassini, в 1999 г. пролетавший Луну на своем пути к Сатурну, получил аналогичные данные, и такое же усиление сигнала по направлению к полюсам. Наконец, и аппарат Deep Impact, направляющийся к комете 103P/Hartley 2, недавно прислал такую же информацию: сигнал, соответствующий воде или гидроксилу, был зафиксирован им на широтах выше 10 градусов северной широты. Этот зонд совершил несколько пролетов около Луны и сумел наблюдать те же регионы в разные периоды лунного дня. Оказалось, что ближе к «полудню» величина сигнала снижается, а самой большой оказывается ближе к местному «утру».

Все это, во-первых, говорит о наличии на Луне воды, либо, по крайней мере, гидроксила. Во- вторых, о том, что эти молекулы присутствуют здесь не только в виде отдельных отложений, но и по всей поверхности, и поверхность более насыщается ими в ходе лунной ночи, и снова теряет их днем.

Откуда же вода берется на Луне? Сама динамика изменений концентрации H2O (или ОН) в поверхностных слоях лунного грунта говорит о том, что она связана с солнечным излучением, падающим на спутник. В принципе, ученые склоняются к тому, что эта вода может иметь два источника. Первый — внешний: она может заноситься «на борт» случайных небесных тел, падающих на Луну. Второй — внутренний: она может образовываться прямо на Луне. В этом случае вода появляется в результате воздействия солнечных лучей на материал лунного грунта.

Дело в том, что лунный грунт, реголит, на 45% состоит из кислорода (в составе различных минералов, в основном, кремнийсодержащих, наподобие стекла). Солнечный ветер — потоки заряженных частиц, прилетающих от звезды — состоит, в основном, их протонов, иначе говоря, почти готовых атомов водорода (не хватает только электрона). И если такие протоны, двигаясь с внушительной скоростью, которая может достигать 1/3 скорости света, на всем ходу врезаются в молекулу минерального вещества, они вполне способны разрушить химические связи, «выбивая» из них кислород. Ну а свободные ионы кислорода и водорода, как известно, моментально реагируют, создавая небольшие количества воды.

По публикации Space.Com


Читайте также:

Комментарии

3 комментария