Общество

27 октября 2020, 14:16

Вода Луны — крошечные участки льда. Ученые подтвердили их существование и объяснили, почему это важно

Freepik

Ученые смогли точно определить, что на Луне есть молекулярная вода. NASA с помощью своего орбитального аппарата зафиксировало, что на спутнике Земли есть множество холодных ловушек — мест, куда не попадает солнечный свет. Кроме того, даже в освещаемых регионах они есть — до сантиметра в диаметре. Ученые подсчитали, что суммарно на Луне порядка 40 тысяч квадратных километров могут быть покрыты льдом. А температуры в этих областях доходят до минус 180 градусов Цельсия.

На поверхности Луны уже неоднократно проводили спектральные исследования и замечали там признаки гидратации. Но детально никто не мог отличить свободную воду от гидроксильной группы, связанной в минералах.

Новое исследование удалось провести с помощью самолета, на который установили спектрометр стратосферной обсерватории ИК-астрономии SOFIA. Наблюдения аппарата позволили подтвердить, что на Луне есть H2O.

По мнению ученых, вода на Луне точно есть, потому что она доставлялась туда на протяжении миллиардов лет кометами и астероидами и могла сохраняться в холодных ловушках. Если это так, то не исключено, что лунная вода пригодна для питья и создания ракетного топлива.

Лунная вода

В беседе с «360» заведующий лабораторией космической гамма-спектроскопии Института космических исследований РАН Игорь Митрофанов отметил, что, по сути, воду на Луне открыли уже в восьмой раз. По его словам, наличие воды в полярных районах спутника Земли было хорошо известно, а то, что на освещенных участках она есть, стало ясно еще 10 лет назад. Просто эта вода может находиться на глубине около 10 сантиметров, а может, и метра.

Очередное подтверждение, что на Луне есть вода, важно, потому что H2O могли принести на спутник Земли кометы — сгустки межпланетного вещества, которые остались после образования Солнечной системы. В такой воде могут быть сложные молекулярные соединения космического происхождения. Некоторые даже могут быть предбиологическими, то есть это сложные структуры, вероятно, с фрагментами аминокислот. Не исключено, что то, что сохранилось на Луне, — это то же вещество, которое когда-то кометы принесли на Землю. Только на нашей планете оно стало участвовать в процессе возникновения жизни, а на Луне осталось в «холодильнике».

Вода на Луне могла появиться из двух источников. Первый — кометы. Эти глыбы водяного льда сталкивались с Луной, взрывались, испарялись, создавая временную атмосферу, а потом застревали в холодных ловушках, образуя лунную вечную мерзлоту.

Другой механизм — солнечная вода. Луну обтекает солнечный ветер, а это ядра водорода. Попадая в вещество Луны, ядра водорода вступают в химические реакции с кислородом и образуют гидроксил. Затем присоединяется еще один атом водорода, возникает H2O.

Митрофанов объяснил, что слова ученых о 40 тысячах квадратных километров воды на Луне — это не совсем корректная формулировка.

Митрофанов отметил, что лунная вода — такая же, как и на Земле. Но не исключено, что в воде из комет есть сложные химические соединения. Но основа — H2O — такая же, как и везде.

Возможность переписать историю

Ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН Натан Эйсмонт рассказал «360», что ученые уже давно ждали новых подтверждений, что на Луне есть вода. Для человечества это тоже важная информация, ведь если есть вода, значит, из нее можно делать топливо. Но только при условии большого количества электроэнергии. Элементы H2O можно разделить, чтобы использовать для, например, полетов в космос.

С научной точки зрения существование воды на спутнике может объяснить гипотезу о происхождении системы Земля — Луна. Есть наиболее популярная теория, что порядка четырех миллиардов лет назад с ранее существовавшей Землей столкнулось небесное тело, которое вырвало ее кусок. В результате та Земля полностью расплавилась, а этот выброшенный сгусток материи и стал Луной. Но остается вопрос: найденная на Луне вода уже была там или ее принесли кометы. Вот на изучение этого и будут направлены дальнейшие исследования. Двигаясь в этом направлении, ученые смогут понять что-то новое об эволюции Солнечной системы.

Помимо гипотезы о том, что воду на Луну могли занести кометы, есть и менее популярная. Идея в том, что вода была изначально в составе материи, из которой образовывались планеты.

Эйсмонт отметил, что если на Луне нашли воду, это не значит, что она точно такая же, как и на Земле. Структура H2O сохраняется, но в лунной воде могут быть разные примеси. Например, повышенное содержание трития. Другими словами, изотопный состав воды на Луне может быть другим.