Ученые только что сообщили о первом однозначном обнаружении воды на Луне

МИШЕЛЬ СТАРР 26 октября 2020 года

Вот и настал обещанный понедельник. Это официально. На Луне есть вода.

Мы думали об этом более десяти лет, основываясь на обнаружениях, описанных еще в 2009 году, но в используемых длинах волн было место для интерпретации. Теперь, используя другую длину волны, уникальную для воды, ученые сообщают о первом однозначном обнаружении.

Эти выводы 2009 года были сделаны, по-видимому, с целью получить дополнительное финансирование.

Неоднозначность возникла из-за того, что в 2009 году детекторы были сделаны в инфракрасном диапазоне 3 микрометра. На этой длине волны возможны два варианта – вода или другое гидроксильное соединение, содержащее водород и кислород.

Под руководством астронома Кейси Хониболла из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда группа ученых решила изучить длину волны, которая могла бы подтвердить или опровергнуть эти выводы. 6-микрометровый инфракрасный диапазон должен показывать линию, которая может быть создана только двумя атомами водорода и одним атомом кислорода – то, что называется вибрацией H-O-H bend.

Но на самом деле сделать однозначное обнаружение в этой полосе довольно сложно. Это требует использования стратосферной обсерватории инфракрасной астрономии (София), специального, единственного в своем роде телескопа, который летает в самолете над основной массой атмосферы Земли.

“София-единственная существующая и планируемая обсерватория, способная проводить эти наблюдения”, – сказал Хонниболл ScienceAlert.

“Современные лунные космические аппараты не имеют приборов, способных измерять на 6 микрометров, а с земли земная атмосфера блокирует 6-микронный диапазон спектра, и поэтому это невозможно сделать с наземных обсерваторий. София летает над 99,9 процентами водяного пара Земли, что позволяет 6-микрометровому излучению проходить через нее и наблюдаться. И, к счастью, прибор Софии ФОРКАСТ может делать измерения в 6 микрометров и смотреть на Луну.”

Используя FORCAST, команда тщательно изучила область, в которой были сделаны 3 – микрометровые обнаружения-высокие южные широты, вокруг Южного полюса. Там они нашли эмиссионную линию, на которую надеялись, – ту уникальную сигнатуру, которая могла быть создана только вибрацией изгиба H-O-H.

Сравнение полученной из м3 водной карты с ранее сообщенными экспозициями кристаллического (нешокового) плагиоклаза (36) вблизи Mare Crisium и Mare Nectaris.

Основываясь на их обнаружениях, команда оценивает содержание воды примерно от 100 до 400 частей на миллион – в соответствии с 3-микрометровыми обнаружениями, сделанными картографом минералогии Луны.

Конечно, на поверхности Луны нет жидких озер, и любая замерзшая вода сублимируется, как только на нее попадает солнечный свет. Но существует множество способов, которыми Луна все еще может укрывать поверхностные воды.

-Мы в основном думаем, что вода в своеобразном стакане, – сказал Хонниболл.

– Когда микрометеорит ударяется о Луну, он плавит какой-то лунный материал, который быстро остывает и образует стекло. Если вода уже присутствует, образуется во время удара или доставляется во время удара, то часть воды может быть захвачена в структуру стекла во время его охлаждения.”

В отдельной статье под руководством астронома пола Хейна из Университета Колорадо в Боулдере ученые исследовали еще одну возможность – области постоянной тени в полярных кратерах. В высоких широтах высокие края кратеров создают области, которых никогда не коснется солнечный свет.

В этих местах температура никогда не поднимается выше примерно -163 градусов по Цельсию (-260 градусов по Фаренгейту), создавая холодные ловушки, которые могут скрывать обширные участки водяного льда.

Используя данные лунного разведывательного орбитального аппарата НАСА, Хейн и его коллеги подсчитали, что такая постоянно затененная поверхность может иметь площадь до 40 000 квадратных километров (15 000 квадратных миль). И 60 процентов из них находится на Южном полюсе.

– В холодных ловушках температура настолько низкая, что лед ведет себя как камень, – сказал Хейн. -Если туда попадет вода, она никуда не денется еще миллиард лет.”

Оба документа имеют очень важное значение для будущих лунных миссий. НАСА планирует создать лунную базу в рамках миссии “Артемида”; если поблизости можно будет найти обильный источник воды, жители Луны смогут использовать ее для питья, выращивания сельскохозяйственных культур и даже расщепления с помощью электролиза для получения водорода для ракетного топлива.

Но нам нужно получить более точную картину того, где может быть вода и сколько ее там. Работа команды Haynes поможет решить, где её искать; работа команды Honniball дает нам как. Все, что нам сейчас нужно, – это время для работы на телескопе.

“Мы получили еще два часа на Софию и просим еще 72 часа”, – сказал Хонниболл. “С помощью дополнительных наблюдений мы сможем охарактеризовать поведение воды на лунной поверхности и понять её источник, где она находится и движется ли она вокруг лунной поверхности.”

Обе работы были опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Источник

• Ключевые слова: Лун,обнаружен,вод