Ученые выяснили, что вода накапливалась на Луне миллиарды лет, а не в результате одного события

Исследователи под руководством планетолога Одеда Ахаронсона из Института науки Вейцмана в Израиле при участии Пола Хейна из Лаборатории атмосферной и космической физики Университета Колорадо в Боулдере обнаружила, что вода накапливалась на Луне медленно и постепенно на протяжении миллиардов лет, а не в результате одного катастрофического события. Результаты этого исследования, раскрывающего давнюю загадку распределения льда в лунных кратерах, были опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Новое исследование международной группы ученых, включающей планетолога Пола Хейна из Лаборатории атмосферной и космической физики при Университете Колорадо в Боулдере, предлагает пересмотр представлений о происхождении воды на Луне. Работа, опубликованная в журнале Nature Astronomy, показывает, что вода, вероятно, накапливалась на спутнике Земли постепенно в течение трех-трех с половиной миллиардов лет.

Это открытие противоречит гипотезе о том, что вода могла попасть на Луну в результате одного крупного события, например падения огромной кометы на лунную поверхность. Исследование помогает разгадать загадку, которая десятилетиями не давала покоя ученым: почему наблюдения миссий НАСА и других источников указывают на наличие льда в глубоких темных кратерах вокруг Южного полюса Луны, но при этом лед распределен крайне неравномерно и встречается не во всех подобных кратерах.

Команда ученых сосредоточилась на так называемых холодных ловушках – кратерах, которые находятся в постоянной тени и не видели солнечного света в течение миллиардов лет. Именно в таких условиях водяной лед может сохраняться неопределенно долго. Используя данные о температуре лунной поверхности, полученные прибором Diviner на борту лунного разведывательного орбитального аппарата НАСА (LRO), а также серию компьютерных симуляций, исследователи оценили эволюцию кратеров с течением времени.

Ключевым фактором оказалось изменение наклона оси Луны относительно Земли на протяжении ее истории. Из-за этого кратеры, которые сегодня находятся в тени, в прошлом могли освещаться Солнцем, а значит, не всегда были пригодны для накопления льда. Моделирование позволило ученым составить список тех холодных ловушек, которые оставались темными дольше всего.

Результаты показали прямую корреляцию: самые старые и наиболее темные кратеры Луны, сохранявшие тень на протяжении максимального времени, содержат и самые заметные признаки льда, зафиксированные прибором Lyman Alpha Mapping Project (LAMP) на том же орбитальном аппарате LRO. Это открытие позволяет предположить, что вода поступала на Луну непрерывно, небольшими порциями, на протяжении огромного периода времени.

В качестве возможных источников воды ученые рассматривают несколько механизмов. Вулканическая активность в далеком прошлом могла выводить водяной пар из недр Луны на поверхность. Вода также могла доставляться кометами или астероидами при падениях. Кроме того, солнечный ветер – непрерывный поток заряженных частиц от Солнца, бомбардирует Луну водородом, который на поверхности может вступать в реакции и образовывать воду.

Для будущих пилотируемых миссий наличие доступного льда имеет большоее значение. Астронавты могли бы использовать его не только для питья, но и для производства ракетного топлива, расщепляя воду на водород и кислород. Пол Хейн назвал кратер Хоуорт вблизи Южного полюса Луны одним из главных кандидатов для поиска значительных запасов льда, так как этот кратер находится в тени более 3 миллиардов лет. Для проверки этих выводов Хейн разрабатывает новый прибор Lunar Compact Infrared Imaging System (L-CIRiS), который НАСА планирует развернуть в районе Южного полюса Луны в конце 2027 года.

Итоговый результат исследования заключается в том, что лунная вода накапливалась постепенно и непрерывно на протяжении миллиардов лет, а самые древние постоянно затененные кратеры содержат наибольшее количество льда, что дает астронавтам четкую цель для поиска ресурсов и подчеркивает необходимость будущих миссий по доставке образцов лунного грунта на Землю для окончательного подтверждения источника воды.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях