Ученые обнаружили признаки воды по всей поверхности Луны

Согласно новому анализу минералогических карт, вода и гидроксил — новая молекула, состоящая из водорода и кислорода, — встречаются во множестве мест на всех лунных широтах и рельефах, даже там, где Солнце светит наиболее сильно. Данное открытие имеет множество последствий, оно может помочь понять геологическую историю Луны и происходящие на ней процессы, а также послужить основой для будущих полетов на спутник Земли.

«Будущие астронавты, возможно, смогут найти воду даже вблизи экватора. Ранее считалось, что только в полярном регионе, и в частности в глубоко затененных кратерах на полюсах, можно найти воду в изобилии, — говорит планетолог Роджер Кларк. — Знание того, где находится вода, помогает не только понять геологическую историю Луны, но и то, где астронавты могут найти воду в будущем».

Луна кажется довольно сухой и лишенной влаги, и в каком-то смысле так оно и есть. На ее поверхности не скапливается жидкая вода — нет ни озер, ни луж, ни рек. Но исследования все чаще показывают, что на Луне имеется много воды.

Предыдущие исследования, посвященные тому, где может скрываться вся вода, показали, что огромное ее количество может находиться глубоко в лунных кратерах, особенно в высоких широтах. Этих глубоких мест никогда не касается прямой свет и тепло Солнца, а значит, там могут находиться залежи льда толщиной в несколько метров.

Другие работы показали, что в других частях Луны тоже может быть вода. И теперь работа Кларка и его коллег подтверждает этот вывод. Вода и гидроксил, состоящий из одного атома кислорода и одного атома водорода, похоже, в изобилии присутствуют на Луне, будучи связанными в минералах, из которых состоят камни и грязь на ее поверхности.

Исследователи использовали данные прибора Moon Mineralogy Mapper (M3) на космическом аппарате Chandrayaan-1, который вращался вокруг Луны в 2008 и 2009 году, собирая спектроскопические изображения Луны. Эти данные фиксировали отраженный от Луны инфракрасный свет и искали в спектре цвета, соответствующие воде и гидроксилу.

Исследователи обнаружили, что вода и гидроксил встречаются на всех широтах Луны, хотя в лунных морях эти молекулы, по-видимому, менее распространены. При этом богатые водой породы, извлекаемые при ударах, можно найти везде, где происходят такие удары.

Исследователи обнаружили, что вода на лунной поверхности появляется в результате кратерообразования, а затем постепенно разрушается под действием излучения солнечного ветра в течение миллионов лет. Но этот процесс оставляет после себя гидроксил.

Гидроксил также образуется под действием солнечного ветра, который наносит на поверхность Луны солнечный водород, который может связываться с кислородом, образуя молекулу.

«Если собрать все доказательства вместе, мы видим лунную поверхность со сложной геологией, со значительным количеством воды в подповерхностном и поверхностном слое гидроксила, — говорит Кларк. — И кратеры, и вулканическая активность могут принести на поверхность богатые водой материалы, и оба этих факта наблюдаются в лунных данных».

Исследователи также обнаружили, что водная подпись пироксена — типа магматической породы — меняется в зависимости от угла падения на него солнечного света. Это позволило разгадать лунную загадку: ученые наблюдали за изменением подписи и не знали, что это значит. Казалось, это говорит о том, что на Луне движется вода. Возможно, так оно и есть, но не в таком количестве, как об этом свидетельствовала подпись пироксена.

Карты команды дают больше информации о другой загадке Луны — лунных вихрях. Это закрученные узоры на поверхности Луны, и ученые не знают, что их создает, хотя, по мнению исследователей, магнетизм может играть определенную роль. Кларк и его команда обнаружили, что вихри очень бедны водой.

Мы не знаем, что это означает для механизма их образования, но эта подпись также встречается на тех участках лунной поверхности, где нет вихревого рисунка. По мнению исследователей, эти участки могут быть древними вихрями, которые подверглись эрозии, оставив лишь следы воды, свидетельствующие об их существовании. Это может помочь выяснить, что же на самом деле представляют собой эти вихри.

Между тем открытие указывает на возможный источник воды для лунных исследователей. Обработав богатые гидроксилом минералы, будущие астронавты, возможно, найдут способ выжать воду из камня.

Ранее исследования индийской миссии Chandrayaan-3 подтвердили гипотезу о существовании океана расплавленной породы на Луне в прошлом. 23 августа 2023 года посадочный модуль Vikram приземлился на южной стороне Луны, после чего был развернут марсоход Pragyan для изучения местности.