Согласно новому анализу минералогических карт, вода и гидроксил — молекулы, состоящие из водорода и кислорода — обнаружены во множестве мест на Луне, включая районы с сильным солнечным светом. Это открытие может оказать значительное влияние на наше понимание геологической истории Луны и процессов, происходящих на её поверхности, а также создать основы для будущих космических полетов.
«Будущие астронавты могут найти воду даже вблизи экватора. Ранее считалось, что только в полярных регионах, особенно в затененных кратерах, вода может быть в изобилии», — заявил планетолог Роджер Кларк. «Знание местонахождения воды поможет не только в понимании геологической истории Луны, но и в определении мест, где астронавты могут её найти в будущем».
Несмотря на то что Луна выглядит довольно сухой и лишенной влаги, исследования всё чаще показывают, что там присутствует значительное количество воды. Ранее проводимые исследования указывали на наличие воды в глубоких лунных кратерах, особенно в высоких широтах, где солнечный свет и тепло не достигают дна, позволяя образовываться залежам льда.
Другие работы также подтвердили наличие воды в различных частях Луны. Исследования, проведенные Кларком и его командой, показывают, что вода и гидроксил, состоящий из одного атома кислорода и одного атома водорода, в изобилии встречаются на Луне, будучи связанными с минералами, из которых состоят камни и почва.
Для своих исследований ученые использовали данные, собранные прибором Moon Mineralogy Mapper (M3) на космическом аппарате Chandrayaan-1, который облетал Луну в 2008 и 2009 годах, собирая спектроскопические изображения. Эти данные фиксировали инфракрасный свет, отражаемый от Луны, и искали в спектре признаки воды и гидроксила.
Результаты показали, что вода и гидроксил встречаются на всех широтах Луны, хотя в лунных морях эти молекулы могут быть менее распространены. При этом богатые водой породы, извлекаемые при кратерообразовании, можно найти везде, где происходят такие удары.
Исследователи выяснили, что вода на лунной поверхности появляется в результате кратерообразования и затем постепенно разрушается под воздействием солнечного ветра на протяжении миллионов лет, оставляя после себя гидроксил. Гидроксил также образуется благодаря солнечному ветру, который наносит на поверхность Луны солнечный водород, связывающийся с кислородом.
«Если собрать все доказательства вместе, мы видим, что лунная поверхность обладает сложной геологией с значительным количеством воды в подповерхностных и поверхностных слоях гидроксила, — говорит Кларк. — И кратеры, и вулканическая активность могут приносить на поверхность богатые водой материалы, что подтверждается лунными данными».
Также команда исследователей обнаружила, что водная подпись пироксена — типа магматической породы — меняется в зависимости от угла падения солнечного света. Это помогло разгадать загадку Луны: ученые наблюдали за изменениями подписи, не понимая их причин. Хотя это могло свидетельствовать о движении воды, исследователи предполагают, что это движение не столь значительное, как предполагалось ранее.
Карты команды также предоставляют дополнительную информацию о загадочных лунных вихрях — закрученных узорах на поверхности Луны. Учёные не знают, что именно их создает, но считают, что магнетизм может играть определенную роль. Кларк и его команда обнаружили, что вихри очень бедны водой. Это может означать, что на участках лунной поверхности, где наблюдаются следы воды, могут находиться остатки древних вихрей, которые подверглись эрозии.
Кроме того, данное открытие открывает возможные источники воды для будущих лунных исследователей. Обрабатывая богатые гидроксилом минералы, астронавты смогут, возможно, извлекать 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.