Представления о том, что на Луне воды нет, существовали до недавних пор. В XIX веке астрономы считали, что спутник Земли безводный, поскольку они не видели там озер или облаков в свои телескопы. О том, что молекулы воды на Луне все же могут присутствовать, заявляли еще советские ученые после миссии межпланетной станции «Луна-24». А в 2018 году специалисты подтвердили наличие ледяных отложений на полюсах спутника: как уточняли астрономы, на южном полюсе есть резервуары с водой либо в ледяной, либо в молекулярной форме, но не в жидкой.
Теперь же стратосферная обсерватория инфракрасной астрономии SOFIA Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США впервые подтвердила наличие воды на освещенной солнцем стороне Луны. Это открытие указывает на то, что вода может быть распределена по всей поверхности спутника нашей планеты, а не только в его затененных областях. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.
SOFIA обнаружила молекулы воды в концентрациях от 100 до 412 частей на миллион (можно сравнить с бутылкой в 350 миллилитров на один кубический метр) в огромном лунном ударном кратере Клавий — одном из древнейших кратеров, видимых с Земли. Он расположен в южной части обращенной к Солнцу стороны спутника, в гористой местности, к югу от кратера Тихо.
По словам астрономов, даже в пустыне Сахара в 100 раз больше воды, чем нашли в лунном грунте. Кроме того, ее молекулы так рассредоточены, что «не взаимодействуют друг с другом и поэтому не способны образовывать жидкую воду или водяной лед». Тем не менее новое долгожданное открытие вновь поднимает вопросы о том, откуда берется вода на Луне и как она сохраняется на ее суровой безвоздушной поверхности.
Во время предыдущих наблюдений на поверхности спутника выявили некоторую форму водорода, однако ученые не смогли различить воду и водный остаток — гидроксил (ОН).
Вероятно, предполагают ученые, микрометеориты, несущие небольшие количества воды, падают на поверхность спутника и с ударом приносят на нее воду. Также возможно, что солнечный ветер доставляет водород на Луну и вызывает химическую реакцию с кислородсодержащими минералами в почве, приводя к образованию гидроксила. А излучение вследствие бомбардировки микрометеоритов уже преобразует гидроксил в воду.
Однако можно ли использовать обнаруженную SOFIA воду в качестве ресурса, только предстоит выяснить. Целью будущих миссий обсерватории станет поиск воды в других освещенных солнцем регионах спутника. Затем полученные данные планируют включить в программу будущих аппаратов, таких как Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER), чтобы создать первые карты водных ресурсов Луны для будущего исследования космоса.
Параллельно с этим в том же Nature Astronomy появилась статья ученых из Лаборатории атмосферной и космической физики при Университете Колорадо в Боулдере и Института планетологии в Тусоне (Аризона).
Как отмечают ее авторы, считается, что водяной лед «застрял» в огромных и постоянно затененных областях полярных регионов Луны. Однако исследователи уверены, что лед может накапливаться и в многочисленных кратерах и мелких впадинах (или даже выемках) — «холодных микроловушках», где поддерживаются невероятно низкие температуры — минус 160 градусов Цельсия и ниже.
Используя математические модели и данные с орбитального аппарата Lunar Reconnaissance Orbiter, астрофизики подсчитали, что на Луне существуют десятки миллиардов подобных «ловушек», а размер их варьируется от нескольких сантиметров до километра. Хотя исследование не подтверждает, что лед есть во всех таких «ловушках», ученые уверены: их нужно непременно исследовать.
