Долгое время ученые думали, что Луна сухая. Они проанализировали лунные образцы, полученные в процессе миссий «Аполлон», и обнаружили в них следы воды. Но было решено, что эти следы связаны с загрязнением Земли. И все же недавнее изучение образцов, теоретическое моделирование и наблюдения космических аппаратов показали, что эта первичная оценка ошибочна. О новых исследованиях природного спутника Земли поговорим далее.
Находка ученых
Совершенно недавно ученые нашли воду внутри минералов в лунных породах. Также они установили, что кусочки льда смешаны с частицами лунной пыли в постоянно затененных и холодных районах вблизи полюсов Луны. Но ученые никак не могли понять, сколько в обнаруженной субстанции находится молекулярной воды, которая имеет формулу H2O. Они провели несколько новых изысканий, итоги которых опубликованы в Nature Astronomy. Эксперты заявили, что теперь знают, как и где можно получить воду на Луне.
Вода и еще вода
Термин «вода» применяется не только для молекулярной воды, но также для гидроксила (ОН) и водорода (Н). Конечно же, космонавты могли объединить Н и ОН с формованием молекулярной воды на поверхности Луны, но важно знать, в какой форме изначально пребывают эти соединения.
Это необходимо для того, чтобы определить, как объединение молекул повлияет на их местоположение и стабильность в условиях природного спутника Земли. Также эксперты должны выяснить, какие усилия им нужно приложить для извлечения молекул. Ученые говорят, что молекулярную воду, если она находится на Луне в виде водяного льда, будет легче получить, чем гидроксил, который заключен в породах.
Потенциал Луны
Нахождение воды на Луне привлекательно с научной точки зрения. Форма и распространение этой субстанции могут помочь ответить на кое-какие важные вопросы. К примеру, как вода и иные летучие вещества вообще оказались во внутренних зонах Солнечной системы? Появились ли они самостоятельно или их принесли метеориты или астероиды?
Понимание объема воды и ее местонахождения также чрезвычайно полезно для планирования миссий человека на Луну и за ее пределы. Вода является ключевым ресурсом, который применяют для жизнеобеспечения. Также эту субстанцию дозволительно разделить на элементы и использовать для иных целей. Так, кислородом можно пополнять запасы воздуха или создавать с помощью него простые химические реакции на поверхности Луны для извлечения полезных ресурсов из реголита (мелкозернистой почвы). Воду также не возбраняется задействовать в виде ракетного топлива, состоящего из жидкого водорода и кислорода.
Это означает, что у природного спутника Земли имеется колоссальный потенциал для того, чтобы превратиться в базу космических миссий, реализуемых по всей Солнечной системе и за ее границами. У Луны нет атмосферы, а гравитация весьма слабая, поэтому для запуска космолетов с ее поверхности нужно намного меньше топлива, чем с Земли. Именно поэтому заявления космических агентств о применении лунных ресурсов представляют большой интерес для науки.
Новое исследование
Ранее приборы на борту разных космолетов делали замеры «спектров отражения» (свет с разбивкой по длине волны) от Луны. Они обнаруживали солнечные лучи, отражающиеся от поверхности естественного спутника Земли, и определяли, сколько энергии он испускает на установленной длине волны. Этот нюанс отличается в зависимости от того, из чего состоит грунт. Так как в нем имеется вода, лунная поверхность поглощает солнечные лучи с длиной волны 0,000003 м. Тем не менее по аннигиляции на этой длине волны нельзя различить гидроксильные соединения и молекулярную воду.
Команда ученых с помощью телескопа стратосферной обсерватории (SOFIA) NASA/DLR, который пролетел на высоте 13 106 м над поверхностью Луны, исследовала освещенные Солнцем участки в длинах волн 5-8 мкм. Формула воды показала характерный пик в спектре на высоте 6 м. Изыскатели сравнили приэкваториальную зону в виде базовой линии (считается, что она не имеет воды) с районом вблизи южного полюса. В итоге они обнаружили молекулярную воду на Луне в количестве 100-400 частиц на 1 млн.
В другом изыскании применялись новые теоретические модели, базирующиеся на сведениях о температуре и картинках с более высоким разрешением, полученных с разведывательного орбитального лунного аппарата. В этом случае исследователи пытались уточнить, в каких условиях молекулярная вода может оказаться в ледяной ловушке.
Прежние изыскания уже показали, что подобные ледяные ловушки шириной в 2-3 км существуют в постоянно затененных зонах около полюсов, где может находиться замерзшая вода. Тем не менее сведения, которые были получены с орбитального космолета, не позволили выяснить, гидроксил это или молекулярная вода. Проведя новое исследование, ученые определили, что на Луне есть большое количество крохотных ледяных ловушек, где условия способствуют накоплению замерзшей воды – в масштабе дециметров или сантиметров. Фактически таких ловушек может быть в тысячи раз больше, чем более крупных.
Подсчеты команды
Команда ученых подсчитала, что 0,1 % поверхности Луны имеет достаточно низкую температуру, чтобы улавливать лед. Она также установила, что большинство ледяных ловушек расположено на высоких широтах (> 80°), которые находятся вблизи южного полюса Луны. Этот нюанс уменьшает выбор зон для будущих посадок космолетов, которые получают больше шансов найти замерзшую воду. И все же важно понимать, что в этих двух изысканиях анализировались области на разных широтах (55°-75° ю. ш. против > 80° ю. ш.), и поэтому напрямую их сравнивать нельзя.
Эти последние открытия рассказывают нам более полную историю воды на нашем спутнике. Конечно же, они укрепляют планы насчет новых полетов на Луну. Такие устройства, как аппарат Европейского космического агентства (буровая установка PROSPECT на «Луне-27»), теперь будут реализовывать замеры на Луне, чтобы доказать достоверность заманчивых проблесков внушительного количества информации, ожидающей своего открытия.
Нашли нарушение? Пожаловаться на содержание