Сотрудники NASA сделали соответствующий вывод, а в другом исследовании было указано, где на спутнике Земли, вероятно, находится водяной лед – в значительно больших объемах, чем предполагалось ранее.
Долгое время преобладали представления об отсутствии воды на Луне. В XIX веке астрономы полагали, что спутник Земли не содержит воды, так как не обнаруживали на его поверхности озера или облака при наблюдениях через телескопы. Советские ученые еще после миссии межпланетной станции «Луна-24» высказывали предположения о возможном наличии молекул воды на Луне. И в 2018 году эксперты подтвердили ее наличие ледяных отложений на полюсах спутника: как уточняли астрономы, на южном полюсе есть резервуары с водой либо в ледяной, либо в молекулярной форме, но не в жидкой.
Стратосферная обсерватория инфракрасной астрономии SOFIA, принадлежащая Национальному управлению по аэронавтике и исследованию космического пространства США, впервые зафиксировала наличие воды на участке Луны, находящемся под солнечным светом. Данное открытие свидетельствует о том, что вода может быть распространена по всей поверхности спутника Земли, а не только в его постоянно затененных районах. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Аппарат SOFIA зафиксировал наличие молекул воды в концентрациях от 100 до 412 частей на миллион (что сопоставимо с объемом 350 миллилитров воды на кубический метр) в обширном лунном ударном кратере Клавий. Этот кратер, являющийся одним из старейших, видимых с Земли, находится в южной части обращенной к Солнцу стороны Луны, в гористой местности, к югу от кратера Тихо.
Астрономы сообщают, что в пустыне Сахара содержится в сотни раз больше воды, чем было обнаружено в лунных породах. При этом молекулы воды настолько рассеяны, что «не вступают во взаимодействие друг с другом и, следовательно, не могут образовывать жидкую воду или водяной лед». Однако недавнее важное открытие вновь ставит вопросы о происхождении воды на Луне и о том, как она сохраняется на ее суровой поверхности, лишенной атмосферы.
В ходе предыдущих наблюдений за поверхностью спутника была обнаружена определенная форма водорода, однако ученые не смогли установить, является ли это вода или гидроксил (ОН). «У нас были данные, указывающие на возможное наличие H2O, то есть обычной воды, на освещенной солнцем стороне Луны, — пояснил Пол Герц, директор отдела астрофизики при Управлении научной миссии в штаб-квартире NASA в Вашингтоне. — Теперь мы подтвердили её присутствие. Это открытие противоречит существующим представлениям о лунной поверхности и ставит перед нами интересные вопросы о ресурсах, которые могут быть полезны для освоения дальнего космоса».
По мнению ученых, микрометеориты, содержащие незначительные объемы воды, достигают поверхности спутника и, ударяясь, доставляют воду на нее. Существует также вероятность того, что солнечный ветер переносит водород на Луну, что приводит к химической реакции с минералами, содержащими кислород, и образованию гидроксила. Кроме того, излучение, вызванное бомбардировкой микрометеоритами, может преобразовывать гидроксил в воду.
Остается неясным, возможно ли использовать найденную воду SOFIA в качестве ресурса. Поиск воды в других, освещенных солнцем, областях спутника станет целью будущих миссий обсерватории. Полученные сведения планируется использовать при разработке программ для будущих аппаратов, таких как Исследование летучих веществ с помощью ровера для исследования Арктики (VIPER) будет использоваться для составления первых карт водных ресурсов Луны, что необходимо для будущих космических исследований.
«Вода играет важную роль как для научных изысканий, так и для работы исследователей, — подчеркнул Джейкоб Бличер, главный научный сотрудник Управления космических исследований и операций NASA. — Использование лунных ресурсов позволит сократить объем доставляемой воды и увеличить количество оборудования, что откроет возможности для новых научных открытий».
Параллельно с этим в том же Nature Astronomy появилась статья ученых из Лаборатории атмосферной и космической физики при Университете Колорадо в Боулдере и Института планетологии в Тусоне (Аризона).
По мнению ее создателей, предполагается, что водяной лед оказался в обширных и всегда находящихся в тени районах полярных областей Луны. Тем не менее, ученые полагают, что лед способен скапливаться также в большом количестве кратеров и небольших углублений (или даже неровностей) – «холодных микроловушках», где поддерживаются исключительно низкие температуры – минус 160 градусов Цельсия и ниже.
Используя математические модели и информацию, полученную с орбитального аппарата Lunar Reconnaissance Orbiter, астрофизики провели расчеты и выяснили, что на поверхности Луны находится десятки миллиардов подобных углублений, размеры которых колеблются от нескольких сантиметров до километра. Несмотря на то, что исследование не дало окончательных доказательств наличия льда во всех этих образованиях, специалисты считают необходимым их детальное изучение.
«Астрофизики отметили, что учет всех пространственных масштабов значительно расширяет количество «холодных ловушек» на Луне по сравнению с предыдущими оценками. Согласно их расчетам, общая площадь этих «ловушек» составляет приблизительно 40 тысяч квадратных километров. Около 60% этих образований расположено на южном полюсе спутника и сосредоточено на широтах свыше 80°. Полученные данные свидетельствуют о том, что вода, сохраняющаяся на полюсах Луны, может быть распределена более широко, чем предполагалось ранее, и может быть использована в качестве ресурса для будущих космических миссий.