Лед из темноты: что нашли американцы на Луне

На полюсах Луны обнаружены залежи водяного льда

На полюсах Луны обнаружены залежи льда. Впервые это удалось установить не косвенными, а прямыми наблюдениями с окололунной орбиты.

Вода на Луне есть и присутствует в виде льда в северных и южных полярных широтах. К таким выводам пришла группа ученых из нескольких университетов США, опубликовавших статью в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Небольшой наклон оси вращения Луны, Меркурия и Цереры по отношению к плоскости эклиптики давно наталкивал ученых на мысль о том, что в полярных областях этих тел Солнечной системы могут существовать особенности рельефа, образующие вечно затененные места, в которые никогда не попадает солнечный свет. Как следствие, температура в таких местах должна быть очень низкой и определяться лишь потоками тепла из недр, да отраженным от соседних стенок светом.

Считается, что такие места, как правило это кратеры, должны выступать ловушками для летучих веществ, и в первую очередь,

для воды, которая может накапливаться там в течение долгого времени.

Ранее ученые неоднократно получали свидетельства того, что вода в таких затененных областях присутствует, однако получены они были косвенными методами, и разные методы зачастую давали разные результаты. Например, при помощи российского прибора ЛЕНД (LEND, Lunar Exploration Neutron Detector) на борту американского аппарата LRO, измерявшего торможение нейтронов, в полярных районах Луны было отмечено повышенное содержание водорода, который принято ассоциировать с водой. Однако этот метод не учитывает поверхностных эффектов и не позволяет отделить H2O от OH или от водорода.

Поэтому на помощь пришел метод спектроскопии в ближней инфракрасной области, позволяющий фиксировать излучение определенных молекул напрямую, и отделять таким образом излучение молекул воды от излучения других водородсодержащих молекул. Прибор, работавший по такому принципу, Moon Mineralogy Mapper, был установлен американцами на индийском лунном орбитере «Чандраян-1», запущенном в 2008 году.

Благодаря данным с этого прибора ученые смогли впервые достоверно подтвердить наличие твердого водяного льда в полярных широтах Луны. Прибор не только собрал данные, подтверждающие отражательные свойства льда, которые ожидали получить ученые, но и позволил понять, каким образом его молекулы поглощают инфракрасный свет, что позволило точно внести разницу между жидкой водой, водяным паром или льдом.

«Мы нашли прямое и решающее доказательство наличия обнаженного водяного льда в лунных полярных областях, — написали исследователи в своей работе. – Избыток и распределение льда на Луне отличаются от ситуации на других безатмосферных тел Солнечной системы, таких, как Меркурий и Церера, что может быть связано с уникальным формированием и эволюции нашей Луны».

Ученые считают, что открытие залежей водяного льда на Луне может в будущем помочь в ее освоении пилотируемыми экспедициями.

Для поиска воды в одном из таких мест у южного полюса в настоящее время готовится российская миссия «Луна-25», которая должна отправиться к Луне в 2021 году.

В своем недавнем исследовании Дирк Шульц-Макух из Университета штата Вашингтон и Йен Кроуфорд из Лондонского университета показали, что вскоре после образования Луны и затем во время пика вулканической активности на ней, 4 и 3,5 млрд лет назад соответственно, на спутнике Земли существовали условия для зарождения жизни. По расчетам исследователей, в это время на Луне происходили выбросы сильно нагретых летучих газов и водяного пара. Такие выбросы могли привести к образованию кратеров с жидкой водой и формированию плотной атмосферы. Такие условия могли сохраняться на протяжении миллионов лет.

«Если на ранних этапах на Луне в течение долгого времени присутствовала вода и подходящая атмосфера, мы полагаем, лунная поверхность, по крайней мере временно, могла быть пригодна для зарождения жизни», — отмечает Шульц-Макух.

Работы Шульц-Макуха и Кроуфорда основаны на результатах недавних космических миссий и анализе образцов лунных пород и почвы, которые показывают, что Луна не настолько сухая, как считалось ранее. Жизнь на Луне могла зародиться таким же образом, как и на Земле, но более вероятно, что ее мог занести метеорит, считают исследователи.

Первые доказательства жизни на Земле, окаменелости, содержащие следы цианобактерий, относятся к периоду 3,5-3,8 млрд лет назад. В это время Солнечная система переживала бомбардировку гигантскими метеоритами. Не исключено, что простейшие микроорганизмы вроде цианобактерий могли попасть с Земли на Луну с их помощью.