Исследователи убеждены, что вода на луне есть. Поиск замёрзшей воды на Луне

Ученые уточнили источник воды на естественном спутнике Земли

Американские учёные сообщают в научном журнале Nature Geoscience , что ещё 6 лет назад считалось, что Луна "совершенно сухая". Специалисты изучили молекулы воды, найденные в лунных породах, и решили, что они появились в разных областях естественного спутника Земли. Свидетельствует это о том, что некоторые участки Луны более влажные, чем другие, говорят ученые. Учёные, в частности, изучили два типа пород: базальтовые породы и вулканическое стекло.

Лёд на Луне - вода в твёрдом состоянии, которая, как уже точно доказано присутствует на Луне. Жидкая вода не может находиться на лунной поверхности, так как она испаряется под воздействием солнечного света и затем рассеивается в космическом пространстве. Однако, с 1960-х годов существует и доказана гипотеза, о том, что водный лёд сохраняется в кратерах на полюсах Луны, куда не могут проникать лучи Солнца, или же он залегает на большой глубине. Лунные ледники могут обеспечить водой первых колонис

Эксперты обнаружили, что в некоторых образцах содержание воды выше, чем в других, и, по всей видимости, это как-то связано с местом, откуда были получены конкретные образцы. То есть, по мнению ученых, это говорит о том, что некоторые области Луны являются более влажными, передает astronews.ru .

Надо сказать, что одним из главных направлений исследований Луны является именно поиск воды на естественном спутнике Земли. Определённого ответа на вопрос, есть ли на Луне вода или хотя бы её признаки в свободном или химически связанном состоянии, наука пока не даёт. Вернее, не давала очень долго. Но вот 13 ноября 2009 года американские исследователи Луны заявили, что они обнаружили некоторое количество воды в лунном кратере Кабео (Кабеус) диаметром 98 км., глубиной 4 км., расположенном примерно в 100 км от Южного полюса и практически никогда не освещаемом Солнцем, пишет «Знание-сила ». Заявление это не потрясло мир, хотя и было сделано после проведения грандиозного эксперимента. Речь идёт о всего лишь предполагаемом наличии следов воды в лунной пыли. Пыль эта была поднята "бомбардировкой" кратера Кабео.

Уникальный эксперимент начался 9 октября 2009 года. По команде с Земли американская автоматическая межпланетная станция (АМС) LCROSS (Lunar Crater Observation and Sending Satellite) — спутник для наблюдения и детектирования лунных кратеров с околоземной орбиты была направлена к Луне, в кратер Кабео. На дно кратера сначала упала отработавшая ступень ракеты Атлас-V массой 2200 кг, а через 3-4 минуты туда же упала АМС LCROSS массой 891 кг. Перед тем как врезаться в грунт кратера, АМС прошла через облако пыли, поднятое упавшей ступенью ракеты Атлас-V.

За эти считанные секунды приборы, установленные на АМС LCROSS, успели произвести необходимые замеры для определения химического состава и других свойств частичек пыли. Предполагается, что пыль была поднята не только со дна кратера, но и из глубины грунта порядка нескольких десятков метров. Исследователи считают, что им всё-таки удалось обнаружить некоторое количество воды в этой пыли.

Итак, поиски воды на Луне продолжаются. Например, американская АМС Lunar Reconnaissance Orbiter - лунный орбитальный разведчик, на котором наряду с другими приборами установлен российский нейтронный детектор, предназначенный для поиска замерзшей воды, 20 июня 2009 года в районе Южного полюса обнаружила водород. А это уже признак того, что там можно ожидать наличие воды в химически связанном состоянии.

Далее Рэйчел Клима с коллегами из Университета Джонса Хопкинса (США) обнаружили свидетельства того, что вода в поверхностных слоях Луны пришла туда из более глубоких мантийных слоёв, а не с кометами во время поздней тяжёлой бомбардировки, пишет compulenta.computerra.ru . «Не думаю, что это была кометная вода, которая каким-то образом ушла вниз, а затем поднялась, или вода, пришедшая с солнечным ветром, — полагает учёный. — Скорее всего, она была там изначально...». Новые следы обнаружены в районе кратера Буллиальд, на обращённой к нам стороне Луны: там были замечены гидроксильные группы, состоящие из атома кислорода и атома водорода.

LCROSS, PD NASA, Spacecraft in art

Как считают авторы работы, сами гидроксильные группы — это итог взаимодействия обычной лунной воды с солнечным ветром. Там, где ветер свободно ударял по реголиту (то есть особенно в тенистых участках), где нет электростатических эффектов, могущих отклонить частицы солнечного ветра, такое случается чаще, и с этим учёные связывают большее число гидроксильных групп в неосвещённых местах.

Что особенно важно, гидроксильные группы удалось найти только около центрального пика кратера, где застывшие слои поднятой старым столкновением магмы Луны вознеслись особенно высоко. Более того, вначале мантия поднялась в ударном бассейне, на краю которого находится Буллиальд, и лишь затем «подросла» ещё раз — из-за более мелкого столкновения. Если бы не это редкое стечение обстоятельств, следы воды в материале бывшей лунной мантии найти не получилось бы никогда.

Глубина, на которой начинается порода, богатая водой, никак не меньше 69 км, полагают учёные. Заметим, что если оценки происхождения лунной воды верны, то её количество в неосвещённых районах и кратерах близ лунных полюсов может оказаться много бóльшим, чем в моделях, где такая вода имеет чисто кометное происхождение.

В еще одном исследовании говорится, что количество воды на Луне (точнее, в Луне), возможно, переоценивается учёными, доверяющими минералу апатиту. Это утверждает Джереми Бойс из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) и его коллеги. Они разработали компьютерную модель, воспроизводящую кристаллизацию апатита в океане магмы на заре лунной истории. Оказалось, что необычайно богатые водородом кристаллы апатита, наблюдаемые во многих образцах лунной породы, совсем не обязательно формировались в насыщенной водой среде, как это принято считать. Тем самым опровергается давным-давно принятое допущение о том, что водород в апатите — отличный индикатор присутствия воды на Луне. Следовательно, воды на нашем спутнике намного меньше, чем кажется.

Луна состоит из коры, верхней мантии, средней мантии, нижней мантии (астеносферы) и ядра. Атмосфера практически отсутствует, информирует wikipedia . Поверхность Луны покрыта так называемым реголитом — смесью тонкой пыли и скалистых обломков, образующихся в результате столкновений метеоритов с лунной поверхностью. Ударно-взрывные процессы, сопровождающие метеоритную бомбардировку, способствуют взрыхлению и перемешиванию грунта, одновременно спекая и уплотняя частицы грунта. Толщина слоя реголита составляет от долей метра до десятков метров. Толщина коры Луны меняется в широких пределах от 0 до 105 км. По данным со спутников гравитационной разведки GRAIL, толщина лунной коры больше на том полушарии, которое обращено к Земле. Вода, считают ученые, может находится на глубине десятков километров.

Доктор педагогических наук Ефрем Левитан.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Район Южного полюса Луны. Изображение составлено из 1500 снимков, переданных с борта АМС «Клементина», которая в 1994 году в течение 70 дней картографировала лунную поверхность с орбиты искусственного спутника Луны. Иллюстрация NASA.

Астронавт Баз Олдрин («Аполлон-11») ступил на поверхность Луны через 20 минут после Нейла Армстронга. 21 июля 1969 года. Фото NASA.

Карта видимой с Земли стороны Луны. Около её Южного полюса располагается кратер Кабео (диаметр 98 км, глубина 4 км), названный в честь итальянского учёного Николы Кабео (1586-1650).

18 июня 2009 года к Луне стартовала космическая ракета «Атлас-V» (США) с двумя лунными автоматическими межпланетными станциями - «Лунный орбитальный разведчик» и «LCROSS». Фото NASA.

АМС «LCROSS» и «Центавр» - ступень ракеты «Атлас-V». 9 октября 2009 года эти две «бомбы» были сброшены на поверхность Луны, в кратер Кабео. Иллюстрация NASA.

Несколько веков назад всё казалось понятным. На первых картах Луны уже были «моря» (Море Ясности, Море Дождей, Море Холода, Море Нектара, Море Спокойствия и т.д.) и даже «океан» (Океан Бурь). Так астрономы назвали хорошо видимые с Земли невооруженным глазом тёмные участки лунной поверхности, будучи совершенно уверенными, что они заполнены водой. На самом деле эти моря оказались безводными.

В наше время каждый школьник знает, что при царящих на Луне физических условиях вода в жидком состоянии существовать на её поверхности не может. Но воду на Луне упорно ищут. Землянам она очень нужна, ведь человечество не оставляет надежду освоить спутник нашей планеты. Хочется верить, что не за горами создание на Луне космодромов, обсерваторий с мощнейшими телескопами, баз для их обслуживания, разведки и добычи редких полезных ископаемых. Вода понадобится и для питья, и для технических нужд, и для пополнения запасов кислорода.

Сейчас на Луне ищут не обширные водные бассейны, а лёд, который может находиться в защищённых от лучей Солнца местах, например на дне некоторых лунных кратеров. Кроме того, учёные пытаются обнаружить признаки воды, находящейся в связанном состоянии в химических соединениях.

Сорок с лишним лет назад на Луне побывали американские астронавты и советские автоматические станции. Астронавты шести американских экспедиций, работавших по программе «Аполлон», привезли на Землю более 380 кг лунного грунта. Анализ образцов будто бы свидетель-ствовал о наличии в них некоторого количества воды, но этот результат сочли сомнительным, поскольку контейнеры оказались разгерметизированными и вода могла появиться в них уже в земной атмосфере.

В 1972 году полёты на Луну, а с ними и поиски воды надолго прекратились, а потом возобновились с новой силой. В 1994 году с борта американского искусственного спутника Луны «Клементина» проводились радарные исследования разных участков лунной поверхности, в частности ударного кратера Эйткен, в 100 км от Южного полюса. Крупнейший кратер не только на Луне, но и во всей Солнечной системе (диаметр 2500 км, глубина 13км) назван в честь известного исследователя двойных звёзд Роберта Гранта Эйткена. От этого, как считают, самого холодного места был получен отражённый радиосигнал, аналогичный сигналу от земных арктических льдов. Но данные «Клементины» в дальнейшем не получили подтверждения.

В 1998 году другой американский космический аппарат — «Лунар Проспектор» - передал на Землю данные о наличии льда в полярных областях Луны. Согласно показаниям приборов, вблизи лунных полюсов, скорее всего, нет сплошного ледяного покрова, а замёрзшая вода может содержаться в лунном грунте, называемом реголитом. 31 июля 1998 года «Лунар Проспектор» по команде с Земли врезался в один из глубоких кратеров вблизи Южного полюса. Учёные надеялись обнаружить пары воды в спектре выброшенных после удара частиц, но сделать это тогда не удалось.

Поиском льда на Луне занимались и другие космические аппараты. Некоторые из них исследовали Луну попутно, пролетая мимо. Например, главной целью автоматической межпланетной станции (АМС) «Кассини», запущенной 15 октября 1997 года, была не Луна, а Сатурн с его многочисленными спутниками. Попутно АМС «Кассини» улавливала и исследовала излучение, посылаемое в космос поверхностью Луны.

27 февраля 2005 года первая автоматическая межпланетная станция Европейского космического агентства «SMART-1» стала искусственным спутником Луны и исследовала её до начала сентября 2006 года. В 2009 году успешно начала выполнять лунную программу индийская АМС «Чандраян-1», но её многообещающая миссия была досрочно прекращена из-за нарушения в работе электроники.

Из данных, переданных на Землю с борта космических аппаратов, следовало, что на Луне есть либо замёрзшая вода, либо другие соединения, содержащие гидроксильные радикалы. Но этот вывод вовсе не исключал необходимости дальнейших исследований и экспериментов.

Новым важным этапом в изучении Луны и поиске на ней льда стал запуск двух американских АМС - «Lunar Reconnaissance Orbiter» («Лунный орбитальный разведчик») и «LCROSS» («Lunar Crater Observation and Sensing Satellite» - спутник по наблюдению и детектированию лунных кратеров). Обе станции вывела в космос ракета «Атлас-V» 18 июня 2009 года. Через пять дней АМС «Лунный орбитальный разведчик» вышла на орбиту искусственного спутника Луны. Ещё через пять дней АМС «LCROSS» с последней ступенью ракеты-носителя поднялась на высокоэллиптическую околоземную орбиту. Она временно стала искусственным спутником Земли, облетавшим нашу планету по очень вытянутой орбите, откуда почти четыре месяца исследовала минералогический состав лунной поверхности и искала на ней лёд.

9 октября 2009 года в рамках этой программы был проведён уникальный эксперимент. АМС «LCROSS» покинула околоземную орбиту и устремилась к Луне, в кратер Кабео (Кабеус) диаметром 98км, глубиной 4 км, расположенный примерно в 100км от Южного полюса и практически никогда не освещаемый Солнцем. На дно кратера сначала упала первая «бомба» - отработавшая ступень «Центавр» (Кентавр) ракеты «Атлас-V» массой 2,2 т. Примерно через четыре минуты туда же упала вторая «бомба». Ею стала АМС «LCROSS» (масса 891 кг), которая перед падением промчалась сквозь поднятое «Центавром» облако пыли, успев сделать необходимые замеры до момента гибели аппарата. В облаке содержалась пыль не только с поверхности дна кратера, но и с глубины до нескольких десятков метров.

На борту АМС «LCROSS» находились три спектрометра, которые определяли химический состав частичек пыли, фотометр, замерявший яркость вспышки от первой бомбы, и пять камер, фотографировавших бомбардировку Луны до момента гибели аппарата. (Подробнее см. «Наука и жизнь» № 12, 2009 г., с. 28-29.) За экспериментом велись наблюдения не только с борта «Лунного орбитального разведчика», но и с помощью космического телескопа им. Э. Хаббла, некоторых научных искусственных спутников Земли и крупнейших наземных телескопов, находящихся в обсерваториях на Гавайях, в Калифорнии, Аризоне и Нью-Мексико.

Американские исследователи считают, что им всё-таки удалось найти некоторое количество воды в облаке лунной пыли. Они впервые объявили эту новость 13 ноября 2009 года. Организаторы столь грандиозного эксперимента, конечно, постарались исключить возможность того, что обнаруженная ими примесь воды привнесена «Центавром».

После этого эксперимента «Лунный орбитальный разведчик» продолжил исследовать Луну с полярной окололунной орбиты. На борту космического аппарата установлен российский прибор ЛЕНД (LEND, Lunar Exploration Neutron Detector) - лунный исследовательский нейтронный детектор, предназначенный для поиска замёрз-шей воды. Это усовершенствованный вариант российского прибора ХЕНД (HEND, High Energy Neutron Detector) - детектора нейтронов высоких энергий, который с 2001года работает на одном из американских искусственных спутников Марса. Оба российских прибора способны обнаружить слой льда толщиной несколько миллиметров на глубине 1-2м под поверхностью исследуемого небесного тела. ЛЕНД начал работать на орбите искусственного спутника Луны 20 июня 2009 года и уже обнаружил в районе Южного полюса большое количество водорода, который может быть признаком наличия там воды в связанном состоянии.

Учёные не только ищут воду на Луне, но и пытаются ответить на вопрос, откуда вообще она могла там появиться. Среди предлагаемых гипотез имеет смысл обратить внимание на две. Согласно первой, воду на Луну могли принести падающие на её поверхность кометы и метеориты. Сторонники второй гипотезы считают, что вода в поверхностных слоях Луны могла появиться в результате воздействия солнечного излучения. При этом учитывается, что содержащиеся в солнечном ветре протоны, врезаясь с огромной скоростью в лунный грунт, способны разрушать молекулы реголита и освобождать кислород, который при соединении с водородом образует молекулы воды. Так или иначе, вода на Луне могла появиться, и землянам остаётся лишь окончательно убедиться в том, что она там есть и сейчас, причём в достаточном количестве. С этой целью лунные космические миссии будут продолжаться. Например, в одном из ближайших космических экспериментов по поиску замёрзшей воды на Луне намечено осуществить бурение дна кратера Кабео.

Ученые, изучая кусочки пород, привезенные космонавтами, выяснили, что Луна сформировалась около 4,6 миллиардов лет тому назад, когда одна небольшая планета врезалась в раннюю Землю и распалась на миллионы осколков. Но так ли это на самом деле, и какие еще тайны скрывает лунная поверхность – читайте в данной статье.

Луна – пятый по величине спутник Солнечной системы, второй – по плотности, и единственный спутник нашей планеты. Это ярчайший объект на нашем небе после Солнца, хотя лунная поверхность темная и больше похожа на уголь. Известность данных фактов с древних времен сделала Луну важным культурным объектом для изучения, искусства и мифологии.

Происхождение спутника

Любая теория, объясняющая происхождение Луны, должна объяснить следующие факты:

Низкая плотность Луны показывает, что она не имеет тяжелого железного ядра, как Земля.
На Луне и на Земле абсолютно разные полезные ископаемые.
На Луне нет такой высокой концентрации железа, как на Земле.
На спутнике есть уран 236 и нептуний 237, не встречающиеся на нашей планете.
Относительное содержание изотопов кислорода на Земле и Луне идентичны, что позволяет предположить, что эти две планеты были созданы на одинаковом расстоянии от Солнца.

Учитывая все эти тонкости, ученые выдвигают сегодня три теории формирования Луны. Все эти гипотезы нельзя сбрасывать со счетов.

Теория деления. Эта теория предполагает, что некогда Луна была частью Земли и как-то отделилась от нее в самом начале истории Солнечной системы. Самый популярный вариант места, откуда возникла Луна – бассейн Тихого океана. Эта теория считалась бы возможной, если бы не несколько НО.. Во-первых, в таком случае Земля могла бы отделить Луну от внешних слоев. Во-вторых, на этих двух планетах должны быть одни и те же ископаемые. А это не так.

Теория Захвата. Данная теория подразумевает, что Луна возникла где-то в другом месте Солнечной планеты и только потом была захвачена гравитационным полем Земли. Это бы позволило объяснить различие химического состава двух планет. Однако на самом деле орбита Земли могла захватить Луну только в том случае, если бы спутник в нужное время на несколько часов замедлил свой ход. Ученые не хотят верить в такую "тонкую настройку”. Да и определенных доказательств этой теории нет.

Теория Конденсата предполагает, что Луна образовалась из конденсата Солнечной системы на орбите Земли. Однако, если это так, спутник должен иметь практически тот же состав, включая и железное ядро. Этого нет.

Существует и еще одна теория, которую ученые принимают сегодня за единственно правильную. Это теория гигантского удара. В середине 1970-х годов ученые предложили новый сценарий формирования Луны. По их мнению, 4,5 миллиардов лет назад в только начинающую свое формирование Землю врезался планетезималь (малая планета) и тут же распался на несколько частей. Из этих-то осколков и образовалась позже Луна.

Как бы там ни было, ученым предстоит проделать огромную работу для полного подтверждения или опровержения той или иной теории. Думается, что займет все это длительное время. Зато уже сейчас представители науки нашли ответ на другой свой вопрос, связанный со спутником Земли. Вот он.

Есть ли на Луне вода?

Три космических спутника подтвердили, что на спутнике есть вода. Она не обнаружена в кратерах или под землей, как предполагалось ранее. Полученные данные показывают, что вода существует в диффузном виде по всей поверхности Луны. Также исследования показали, что на Луне возможно есть цикличность воды – ее молекулы то разрушаются, то возникают вновь.

Это не связано с ледовыми щитами или замороженными озерами: количество воды в данной местности не намного больше, чем в пустыне на Земле. Но все же ее больше, чем предполагалось ранее. Напомним, что Луна считалась сухой после завершения программы Аполлон. Тогда астронавты привезли с собой образцы лунных пород. Лунные породы были проанализированы на наличие воды, и она была обнаружена.

Только ученые в то время посчитали, что вода имеет земное происхождение, так как несколько контейнеров, в которых были породы, просочились. И лишь новые исследования показали, что вода на Луне все-таки есть. По предположению ученых, она может возникать как на самой лунной поверхности, так и в космосе, а потом уже попадать на спутник при помощи комет или солнечного ветра.

У ученых не остается сомнений, что лунная поверхность гораздо влажнее, чем думали ранее. Нет у них сомнений и в другом. А именно то, почему одна сторона Луны не видна с Земли.

Полость одной из сторон Луны – миф или реальность?

Объяснить, почему одна сторона постоянно сокрыта от человеческого глаза на самом деле достаточно просто. Это происходит из-за того что вращение Луны вокруг своей оси совпадает со скоростью вращения вокруг Земли. Если бы скорость его вращения была другой, то мы бы видели обе стороны лунной поверхности. Здесь интересно другое.

В начале 1960-х годов некоторые ученые заявляли, что Луна является полой. Эта вера основывалась на основе данных, что средняя полость спутницы Земли составляет 3,34 г на см в кубе, а Земли – 5,5 г. на см в кубе. Нобелевский химик доктор Гарольд Юрии заявил, что основной причиной пониженной плотности является полость Луны. А Карл Саган сказал: "Естественный спутник не может быть полым объектом”. Неужели Луна – это искусственный спутник?

Скорее всего, нет. Внутри Луна имеет практически ту же структуру, что и Земля, - кору, верхнюю и внутреннюю мантию, расплавленное внешнее ядро и кристаллическое внутреннее ядро. По крайней мере, именно так считает аэрокосмический инженер NASA, изучавший эту планету более 15 лет.

Известные ученые опровергают слухи о полости Луны, хотя, как видно на фото, она далеко не круглая. И сразу же рассуждают на другую тему, волнующую их вот уже на протяжении многих тысячелетий.

Есть ли на Луне жизнь?

Можно сразу сказать, что астронавты, побывавшие на лунной поверхности, считают, что жизнь в привычной для нас форме существовать там не может. Так как для нее нет необходимых условий. Нет атмосферы и, как следствие, воздуха. Нет ни морей, ни рек, ни океанов. Сама вода есть, но она присутствует лишь в виде молекул. Температура колеблется от -260 до +260 градусов. И более половины Луны занимает огромная черная безжизненная пустыня, в которой не смогло бы выжить ни одно живое существо.

Однако здесь тоже есть несовпадение. Если на Луне нет жизни, то почему сами исследователи, вот уже на протяжении многих десятилетий, утверждают, что видели на лунной поверхности странные объекты – пирамиды и башни со стеклянным куполом, необычные движущиеся огни и прочие инопланетные артефакты? А фотографии, сделанные посылаемыми с Земли спутниками, подтверждают их слова?

Правильно ли сравнивать физические свойства Луны и Земли? Ведь жизнь может возникнуть везде. Ведь тот цветок может расцвести там, где казалось бы для его цветения нет никаких условий. Например, в пустыне, где дожди идут очень редко, а жара превышает все мыслимые пределы.

Кстати, если сейчас на Луне все-таки отсутствует жизнь, то есть шанс, что довольно скоро она на ней появится. Ведь уже сейчас многие ученые задумываются о создании там колоний-поселений, в которых смогли бы жить люди. По мнению ученых, это необходимо для более точного изучения нашего ближайшего соседа.

Но не только ученых волнует Луна. С давних времен простые люди связывают с ней свою жизнь. Создав лунный календарь на основе своих наблюдений за лунными циклами, мы стараемся придерживаться его. А сколько мифов и легенд было создано не перечесть. И вот некоторые из них.

Мифы, связанные с Луной

Луна является мощной природной силой. Если ночью выйти из дома, когда на небе светит полная луна, то можно понять, насколько она волшебна и удивительна. Люди в течение длительного времени делают загадочную спутницу Земли центральной фигурой многих своих легенд и мифов, самые популярные из них это:

Чанъэ. Существует китайский миф о женщине, жившей на Луне. Она и ее муж были бессмертными существами до тех пор пока боги не прогневались на плохое поведение и не превратили их в обычных смертных людей, переселив на Землю. Позже они вновь попробовали стать бессмертными при помощи лекарств, но Чанъе стала слишком жадной и приняла больше, чем положено. В результате их полет закончился задолго до Луны, они просто застряла во времени.

Селена/Луна. Эти имена богини Луны в греческой и римской мифологии. В мифах чаще всего она связана с богом солнца, путешествующим по небу в течение целого дня. Селена считается страстной богиней, способной вызватьу людей страстные желания.

Оборотни. Одно из существ, которые мы видим в фильмах и который отображен во многих мифах и легендах, - оборотень. Это существо, конечно, связано с полной луной. Считается, что эти существа имеют человеческое обличье днем, но превращается в волка, как только наступает полнолунье.

Конечно, это далеко не все легенды и мифы, которые связаны с Луной. Это просто маленькие примеры. Ведь, как известно, спутница Земли связано не только с мистическими историями, но и является символом изменений, любви, плодородия, страсти, насилия и желания. Луна преподносит нам много загадок. Сможем ли мы когда-нибудь найти ответы на все имеющиеся вопросы? Как говорится, поживем-увидим.

Полученные результаты помогут исследователям понять происхождение воды на Луне, а также выработать стратегию по ее использованию в качестве основного ресурса будущими лунными миссиями.

Like Love Haha Wow Sad Angry

Новый анализ данных, собранных двумя орбитальными зондами, свидетельствует о том, что вода на Луне распространена по все поверхности и не ограничивается конкретным регионом или типом местности. Похоже, что она присутствует и на дневной и на ночной стороне спутника, хотя и не всегда в легком доступе. Результаты исследования представлены в журнале Nature Geoscience .

«Оказалось, что неважно в какое время суток и на какой участок мы смотрим, сигнатура воды присутствует всегда. Вода буквально прикреплена к лунной поверхности и ее наличие, по-видимому, не зависит от состава породы», – рассказывает Джошуа Бандфилд, ведущий автор исследования из Института космических исследований в Боулдере (США).

Результаты противоречат более ранним исследованиям, которые сообщают, что на полярных широтах Луны содержится больше воды и что ее сигнатура ослабевает в ходе лунного дня (29,5 земных суток). Основываясь на них, некоторые планетологи предположили, что это связано с «движением» молекул воды по лунной поверхности, которое будет продолжаться до тех пор, пока они не попадут в холодные ловушки темных кратеров вблизи северных и южных полюсов нашего спутника. В планетарной науке холодная ловушка – это настолько холодная область, что водяной пар и другие летучие вещества, попавшие в нее, будут оставаться стабильными в течение длительного периода времени (до миллиарда лет).

Однако дискуссии на этот счет продолжаются, и в основном они связаны с методом обнаружения. Исходные данные для предыдущих исследований были получены инструментами дистанционного зондирования, которые измеряли силу солнечного света, отраженного от поверхности Луны. Присутствие воды выдавала определенная спектральная подпись на длинах волн около 3 микрометров, лежащих за пределами видимого света в области инфракрасного излучения.

Но поверхность Луны под действием может стать достаточно горячей, чтобы излучать собственный свет в инфракрасной области спектра. Задача состоит в том, чтобы распутать эту смесь отраженного и испускаемого света, и для этого исследователи должны иметь очень точную информацию о температуре поверхности.

Чтобы разобраться в этой головоломке, Джошуа Бандфилд и его команда разработали новый подход и создали детальную температурную модель, которая впервые включила в себя информацию от двух спутников: NASA «LRO» и индийского «Chandrayaan-1».

Космический аппарат NASA «Lunar Reconnaissance Orbiter». Credit: NASA

Новые результаты показали, что вода широко распространена в виде OH (гидроксил или водный остаток) и относительно неподвижна. Учитывая то, что гидроксил не способен долго оставаться в свободной форме и является высокоактивным, предпочитая «атаковать» молекулы или образовывать с ними химическую связь, он, скорее всего, заперт в лунных минералах и извлекается из них под действием определенных процессов. Кроме того результаты указывают на то, что вода в любой форме довольно крепко «прикреплена» к поверхности.

«Поставив некоторые ограничения на то, насколько мобильна вода или ОН на Луне, мы можем определить, сколько воды достигает

Ученые нашли веские доказательства того, что Луна может содержать огромное количество воды в своей структуре. Этот факт может быть очень полезен для будущих исследований лунной поверхности.

Научное исследование было проведено учеными из Университета Брауна в Род-Айленде и опубликовано в издании Nature Geoscience. Ученые изучали процесс поимки воды в ловушку в вулканическое стекло через лунную поверхность. Остатки лунного вулканизма насчитывают миллиарды лет.

«Историческая точка зрения заключалась в том, что Луна была абсолютно сухой планетой, — сказал ведущий автор исследования Ральф Милликен. — Но мы и сейчас продолжаем признавать, что это не так, и на самом деле планета может быть гораздо более похожей на Землю с точки зрения наличия воды и других летучих газов».

Предыдущие научные работы

В предыдущих исследованиях использовались образцы, полученные в ходе космических полетов кораблей Apollo 15 и 17, в 1971 и 1972 годах, целью которых стало исследование воды на Луне.

В 2008 году ученые обнаружили следовые количества воды в некоторых из бусин, состоящих из вулканического стекла. Предполагалось, что Луна может быть влажной.

Даже небольших объемов воды на Луне было бы достаточно для создания значительных залежей вулканического стекла. Когда лава формируется с невероятной быстротой, ее молекулярная структура не успевает перестроить себя в «нормальное» каменистое тело и вместо этого преобразуется в стекло. Небольшие капли лавы, выброшенные в воздух, как правило, превращаются в стекловидное тело, но внезапное охлаждение в воде обладает тем же эффектом.

Хотя в предыдущих исследованиях основное внимание уделялось образцам, привезенным Apollo, в этом последнем научном изыскании вместо этого материала использовались спутниковые данные, полученные на лунном орбитальном аппарате Индии Chandarayaan-1. Изучая свет, отраженный от поверхности Луны, исследователи смогли выяснить, какого рода минералы на ней присутствуют.

Структура воды на Луне

Почти во всех крупных пирокластических отложениях на поверхности Луны, которая является скалистой планетой, составленной из вулканического извержения, исследователи обнаружили доказательства наличия воды в виде бусинок из вулканического стекла. Это предполагает, что части мантии Луны могут содержать столько же воды, сколько есть на Земле.

«Вода, которую мы обнаруживаем, может быть либо как ОН (гидроксид минерала), либо Н 2 О, но мы подозреваем, что это прежде всего ОН», — констатировал ученый Милликен.

Важность открытия

Неясно, была ли эта вода принесена на Луну кометами или астероидами, или, возможно, уже присутствовала в ее структуре. Интерес вызывает то, что она может быть значительно легче получена, чем замороженная во льду на полюсах. Вода может быть извлечена из гранул путем их нагревания до высоких температур.

«Все, что помогает облегчить работу будущих лунных исследователей от необходимости использовать много воды из дома, — это большой шаг вперед, и наши выводы открывают перед человечеством новую альтернативу», — говорится в заявлении соавтора исследования Шуай Ли.