Некоторые из отдельных залежей воды на нашем спутнике могут иметь неожиданный источник: земную атмосферу. Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале , несколько тысяч кубических километров воды (эквивалент большого озера) могли испариться миллионы лет назад и в конечном итоге оказаться под поверхностью Луны.
Магнитосфера, открытая зондом «Вояджер-1», охватывает все силовые линии магнитного поля Земли. Обнаруженная за пределами ионосферы на высоте более 800 километров над поверхностью Земли, эта структура не является сферической. Она сплющена со стороны, обращенной к Солнцу, и вытянута в тень планеты в форме капли (магнитохвост).
Мы знаем, что Луна проходит через этот магнитохвост пять раз в месяц. В новой работе исследователи из Университета Аляски в Фэрбенксе смоделировали, как ионы кислорода и водорода выходят из верхней атмосферы Земли и взаимодействуют с магнитосферой при прохождении Луны. Предыдущие наблюдения, проведенные орбитальными зондами, зафиксировали присутствие водообразующих ионов в этом регионе во время этих проходов.
Эквивалент большого озера
Теперь эти анализы подтверждают, что эти повторяющиеся пересечения разрывают несколько магнитных линий, вызывая поток ионов воды в космос. По мнению исследователей, многие из этих ионов на своем пути попадают на Луну и застревают в лунной вечной мерзлоте. В результате столкновения с астероидами эта вода может оказаться еще глубже под поверхностью, где она может образовать жидкие залежи.
Согласно исследованию, основанному на компьютерном моделировании, эта земная вода может занимать до 3 500 кубических километров вблизи полярных регионов Луны. Для сравнения, это столько же, сколько объем озера Гурон, восьмого по величине озера в мире, расположенного в Северной Америке. Эти уникальные места потенциально могут быть использованы в рамках программы «Артемида», которая планирует создать постоянный дом на Южном полюсе.
Исследователи считают, что около 1% воды, которая испаряется из атмосферы Земли, может попасть на Луну в результате этого процесса. Однако эта предположительно земная вода составляет лишь небольшую часть всей лунной воды. Считается, что большая часть этого материала была получена от астероидов и комет, которые упали на Луну во время Великой поздней тяжелой бомбардировки около 3,5 миллиарда лет назад.
Ученые также предполагают, что вода могла попасть на Луну в солнечном ветре — потоке плазмы, вытекающей с поверхности Солнца, который, как известно, содержит кислород и ионы водорода.