Вода на Луне: секреты, которые могут изменить наше представление о космосе

Задумывались ли вы, откуда на Луне появляется вода? Большинство ученых считает, что ответ кроется в солнечном ветре. Исследователи полагали, что атомы водорода, составляющие солнечный ветер, взаимодействуют с лунным реголитом, богатым кремнием. При столкновении водорода с кислородом, содержащимся в кремнии, может образовываться вода. Однако до недавнего времени никто не пытался воспроизвести этот процесс в лабораторных условиях.

Первые шаги к эксперименту

Новая статья, написанная Ли Ся Йео и его командой из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, представляет собой первые экспериментальные доказательства этой реакции. Для проведения эксперимента им потребовались два ключевых компонента: аналог солнечного ветра и материал, имитирующий лунный реголит.

Солнечный ветер состоит в основном из протонов — атомов водорода, лишенных электронов. Создать такую среду на Земле оказалось непросто. Исследователям пришлось построить специальный мини-ускоритель частиц для имитации солнечного ветра.

Сложности с образцами

Следующей задачей стало получение образца настоящего лунного реголита, собранного во время миссий Apollo. Пыль, собранная во время последней миссии Apollo 17, хранилась в герметичном контейнере с 1970-х годов. Команда решила повторно запечь образец, чтобы убедиться в отсутствии воды.

После получения образцов и настройки ускорителя, последним этапом стал спектрометр, способный обнаружить наличие воды. Они обрушили на образец эквивалент солнечного ветра, который бы воздействовал на него в течение примерно 80 000 лет. В результате они обнаружили инфракрасные сигналы, указывающие на присутствие воды.

Вода или гидроксил?

Однако эти сигналы также могут указывать на наличие гидроксила (ОН), который имеет схожий спектральный профиль с водой. В пресс-релизе по этому поводу говорится: «Они не могут окончательно сказать, создал ли их эксперимент молекулы воды». Тем не менее, обнаружение даже гидроксила — это шаг в правильном направлении.

Дополнительным индикатором является изменение спектрографического сигнала воды со временем. Он наиболее выражен утром, ослабевает в течение лунного дня и снова усиливается ночью. Это может указывать на то, что вода испаряется под воздействием солнечного света, а затем накапливается в течение лунной ночи.

Этот эксперимент придает больше достоверности теории о том, что лунная вода образуется в результате взаимодействия солнечного ветра и лунного реголита. Астронавты программы Артемида или другие исследователи, которые вновь посетят лунную поверхность, будут рады узнать, что вода на Луне продолжает образовываться.