№ 4

Декабрь/2022

Russian Traveler 04/2022

Луна может тайно воровать воду с Земли уже миллиарды лет

Фото: NASA

Распределение поверхностного льда на южном полюсе Луны слева и на северном полюсе справа

Кража космических масштабов.

На Луне есть молекулы воды и лед, но откуда они там? Некоторое количество воды, вероятно, образовалось в результате столкновений с астероидами и кометами, но новое исследование предполагает еще один источник лунной воды – земную атмосферу.

По словам ученых, на Луне могут объединяться ионы водороды и кислорода, которые улетучиваются из верхних слоев нашей атмосферы. Они могли создать уже до 3500 кубических километров поверхности жидкой воды, которая скрывается в недрах Луны.

Предполагается, что ионы водорода и кислорода отправляются на поверхность Луны, когда она проходит через хвост земной магнитосферы (каплевидный «пузырь» вокруг Земли, на который действует ее магнитное поле). Это происходит на протяжении пяти дней в каждом лунном месяце.

Из-за того, что потоки плазмы солнечного ветра давят на этот «пузырь», некоторые линии магнитного поля Земли разрываются и оказываются привязаны к планете только одним концом. Когда Луна проходит через хвост земной магнитосферы, некоторые из этих разорванных связей фиксируются. Это приводит к тому, что ионы водорода и кислорода, которые ранее покинули атмосферу Земли, внезапно устремляются обратно. По пути часть из них оседает на Луне.

«Это похоже на то, как будто Луна находится в душе – среди потоков ионов воды, возвращающихся на Землю и вместе с этим падающих на поверхность спутника», – Гюнтер Клетечка, геофизик из Университета Аляски в Фэрбенксе.

Исследователи отмечают, что на Луне нет магнитосферы, поэтому, когда ионы оказываются на лунной поверхности, они образуют вечную мерзлоту. Часть этого «инея» в результате различных геологических процессов могла уйти под поверхность и после этого превратиться в жидкую воду.

Предположение исследователей состоит в том, что эти ионы медленно накапливались в течение миллиардов лет после так называемой Поздней тяжелой бомбардировки – древнего лунного катаклизма, когда на спутнике нашей планеты происходило катастрофическое кратерообразование.

Вода на Луне: справка

С 1960-х годов известно, что на Луне есть вода в твердом состоянии. Лед находится в кратерах вечной тьмы на полюсах спутника Земли. В последние годы ученые получили значительное количество доказательств, что вода есть и на лунной поверхности, освещаемой Солнцем.

Однако эти доказательства были предоставлены с помощью орбитальных или проходящих мимо космических аппаратов, либо в результате анализа образцов, доставленных на Землю. В январе 2022 года мы впервые получили свидетельства наличия на Луне воды в результате измерений, совершенных прямо на лунной поверхности. Тогда китайский посадочный модуль «Чанъэ-5» обнаружил воду на Луне. 

Это открытие подтверждает предыдущие выводы о том, что что на Луне может быть относительно много воды, связанной с минералами в лунном реголите, верхнем слое пыли и щебня на поверхности Луны.

В этом исследовании для тщательного изучения полярных регионов на Луне и нескольких крупных кратеров использовались данные аппарата NASA Lunar Reconnaissance Orbiter. В результате команда обнаружила аномалии, которые могут указывать на трещины в горных породах. Туда может попадать вечная мерзлота – и со временем превращаться в воду. 

«Ударные кратеры, образующие структурные расширения и трещины, создают подходящие сети порового пространства для размещения крупных резервуаров с водой под поверхностью Луны. Расчеты показали, что несколько тысяч кубических километров жидкости могли накопиться таким образом в недрах Луны за последние 3,5 миллиарда лет», – авторы исследования.

Конечно, вполне вероятно, что вода на Луне образуется из нескольких источников, включая реакции водорода и кислорода, вызванные солнечным ветром. Но большая ее часть вполне могла попасть на спутника нашей планеты именно вышеописанным способом.

Такого скопления за миллиарды лет жидкости хватило бы, чтобы заполнить четвертое крупнейшее озеро на нашей планете – озеро Гурон в Северной Америке. При этом лунный покров, образованный кратерами, должен предотвратить испарение воды обратно в космос.