Лунный океан: Воды всё прибывает
Поначалу были получены данные о следовых количествах лунной воды, затем — о небольших ее запасах в отдельных кратерах... Теперь специалисты оценивают запасы этого бесценного вещества минимум в 600 млн тонн, скрытых в вечной тени 40 кратеров в окрестности северного полюса спутника. Обо всех перипетиях этого поиска мы писали не раз — достаточно вспомнить заметки «Влажный спутник» и «Лунная сенсация».
«Нам казалось, что мы понимаем, что такое Луна, — добавляет астроном Пол Спадис (Paul Spudis), — но все оказалось иначе. Сейчас ясно, что воды там достаточно, в разных формах, в разной концентрации, в разных геологических отложениях. И разве кто мог раньше сказать, что сегодня мы всерьез будем говорить о "лунной гидросфере"?»
Спадис — руководитель большой группы ученых, которые работают с проектом Mini-SAR, как раз и предназначенной для поиска воды на Луне. Созданный ими инструмент, радар, отправился к спутнику на борту индийского зонда Chandrayaan-1, он и обнаружил близ его северного полюса 40 кратеров, дно каждого из которых покрывает слой льда толщиной не менее 2 м.
«Если вы превратите эту воду в ракетное топливо, его вам хватит для того, чтобы в ближайшие пару тысяч лет ежедневно проводить запуски шаттлов, — так описывает количество найденной воды Пол Спадис. — Но ведь наши наблюдения — лишь часть куда более масштабной истории о том, что в действительности представляет собой Луна».
Это — история о том, что и здесь, в месте, еще недавно считавшемся суше любой земной пустыни, может существовать не просто вода, но и ее циклический круговорот. По крайней мере, такие выводы можно сделать по результатам работы недавних миссий, в числе которых и тот же проект Mini-SAR, и датчик Moon Mineralogy Mapper (или просто М3), посетивший Луну на том же индийском аппарате, и американский зонд LCROSS, о главной находке которого мы писали в заметке «Окончательное доказательство».
«К настоящему моменту мы нашли три "вида" лунной воды, — комментирует Пол Спадис, — Mini-SAR показал наличие чистейшего водяного льда в кратерах; LCROSS нашел смесь ледяных кристаллов с грунтом; а М3 — тончайший слой льда, который, возможно, покрывает всю поверхность спутника».
Напомним, что если инструменты на борту Chandrayaan-1 были обращены к северным полярным областям Луны, то LCROSS исследовал, наоборот, окрестности ее южного полюса. Ударная его часть врезалась в дно одного из местных кратеров, а оставшийся на орбите зонд собрал информацию о составе поднятой ударом пыли — следили за ней и многочисленные наземные обсерватории.
Ученые до сих пор продолжают анализ полученных этим зондом данных. Но уже сейчас они с некоторой осторожностью говорят о том, что вода встречается в кратере, по крайней мере, в двух слоях отложений, относящихся к разным эпохам существования Луны. Первый слой был выброшен спустя 2 секунды после удара. В его составе, помимо водяного льда, обнаружились гидроксильные группы, связанные в минералах. Этот слой очень тонок и, скорее всего, очень молод.
Возможно, именно эту воду и обнаружил ранее М3, который показал, что она встречается и на поверхности камней и скал, и в пыли, под поверхностным слоем толщиной не более нескольких миллиметров.
Второй «слой», который ученые выделяют в данных LCROSS, совсем иной. Содержание водяного льда в нем больше, а кроме него встречается и масса очень неожиданных соединений. Это и диоксид серы, и метанол, и даже органическое вещество — диацетилен. Толщина этого слоя может превышать 50 см и, видимо, он относится к более древним временам.
Отчего же одни кратеры содержат почти идеально чистый водяной лед, а другие — сложную смесь с другими веществами? Возможно, дело в том, что источники воды у них разные. «Часть воды может появляться прямо на Луне, — поясняет Пол Спадис, — быстрые протоны в составе солнечного ветра могут, взаимодействуя с оксидами металлов, входящими в состав местных пород, приводить к ее появлению. А часть воды может приноситься из других частей Солнечной системы». Эта вода может доставляться и «на борту» астероидов, и с кометами, которые представляют собой глыбы льда, иногда очень высокой чистоты.
Ученые также предполагают, что постепенно значительная часть воды должна перемещаться по поверхности Луны, испаряясь в ее нагревающихся Солнцем областях и снова конденсируясь в окрестностях холодных полюсов. Иначе говоря, на Луне может существовать настоящий водный цикл, почти как на нашей планете.
По информации NASA
