19.10.2012 10:00

Солнце наполнило Луну живительной влагой

Обычно Солнце считают врагом воды, так как его лучи вызывают испарение живительной влаги. Но иногда оно может выступать в роли ее создателя. Недавно американские ученые установили, что запасы воды на Луне могли возникнуть в результате воздействия солнечного ветра. Переносимые им ионы водорода могли объединяться с кислородом на поверхности спутника.

Фото:

О том, что Луна не столь суха, как думают многие из тех, кто любуется ей в сумерках, ученые знали уже достаточно давно. Еще в далеком 1976 году отечественный аппарат "Луна-24" доставил на Землю образцы грунта, в которых группа исследователей под руководством Майи Ахмановой обнаружили следы этой жидкости (примерно 0,1 процентов). Примечательно, что несколько раньше американцы обнаружили воду в пробах лунного грунта, доставленных на Землю в ходе миссий программы "Аполлон", однако из-за того, что контейнеры не были герметично закрыты, все решили, что эта вода имеет земное происхождение.

Впрочем, и открытию советских ученых долгое время почему-то не придали особого значения. И вплоть до путешествия на наш спутник в 1998 году американского зонда Lunar Prospector о возможности нахождения воды на поверхности Луны никто и не вспоминал. И только тогда, когда он, изучив приполярные регионы спутника, обнаружил там настоящие полярные шапки с ледяными отложениями, о лунной воде вновь заговорили всерьез.

Тем не менее, для того, чтобы окончательно доказать наличие на спутнике необходимой для жизни субстанции, пришлось сделать еще множество разных исследований. В 2008 году американцы опять обнаружили следы воды в лунном грунте, а через год зонд "Чандраян-1" обнаружил около 600 миллионов тонн воды, большая часть которой в виде ледяных глыб покоится на дне кратеров нашего спутника. С тех пор никто из ученых уже не сомневается в том, что на Луне несколько сыровато, тем более, что каждый год поступают все новые и новые данные о лунной влаге.

Впрочем, наличие самой воды на Луне вовсе не объясняет того, откуда она там взялась. По идее, какое-то количество влаги должно было выделиться из лунной коры тогда, когда спутник только формировался (похожие процессы шли и на Земле, в результате чего сейчас она и носит гордое имя "Голубой планеты"). Однако эта первичная вода не могла существовать на ней долго — ведь Луна весьма мала для того, что бы удержать около себя мощную атмосферу, которая защитила бы воду от испарения под воздействием солнечных лучей.

Было предположение и о том, что, возможно, воду на наш спутник доставили кометы, которые время от времени сталкивались с данным небесным телом. Такое в принципе возможно — огромное количество кратеров на его поверхности являются хорошим свидетельством того, что в прошлом Луна подвергалась сильным бомбардировкам. Не исключено, что среди таких "снарядов" могли быть и кометы, вода из которых оставался на спутнике и после столкновения.

Однако у данной версии имеется одно слабое место — причем тоже самое, что и у предыдущей. Предположим, что в свое время кометы действительно доставили на Луну воду. Однако она также давно уже должна была испариться под действием солнечных лучей — ведь от них поверхность спутника не имеет практически никакой защиты. А для того, что бы пополнять запасы воды, кометы должны падать на Луну достаточно часто (где-то раз в сто лет), чего, как мы знаем, не происходит — иначе люди давно бы заметили подобное "космическое ДТП".

Итак, до сих пор внятного ответа на вопрос - "откуда на Луне взялась вода, пребывающая там и по сей день" -увы, не существует. Впрочем, еще в конце 70-х годов прошлого столетия отечественные ученые, моделируя различные процессы, происходящие на поверхности нашего спутника, предположили следующее. Вполне возможно, что ионы водорода (то есть протоны) из солнечного ветра, постоянно "посещающего" Луну, могут объединяться с кислородом на поверхности спутника и образовывать воду, а также сопутствующие соединения гидроксильной группы. Никакого теоретического запрета на подобное действо, сами понимаете, нет, однако это была лишь гипотеза, которая, как и все предположения, нуждалась в фактическом доказательстве.

И вот недавно подобные доказательства наконец-то были представлены. Сотрудница Университета Теннеси (США) профессор Лю Ян и ее коллеги провели новое исследование образцов грунта, что были доставлены на Землю в ходе миссий проекта "Аполлон". Ученые использовали такие сверхсовременные методики как инфракрасная спектроскопия и вторичная ионная масс-спектрометрия — это делалось для того, чтобы определить форму водорода в веществе, а также его количество и изотопный состав.

В результате выяснилось, что действительно весь водород в гидроксильных соединениях в стекловидной формации реголита (так называют разнозернистый обломочно-пылевой слой лунного грунта) имеет "солнечное" происхождение. То есть протоны попали на наш спутник именно с солнечным ветром и никак иначе. Ну а если учесть, что реголит находится на Луне повсеместно, а на его стекловидную форму (агглютинаты) приходится приблизительно пятьдесят процентов, то можно сделать вывод о том, что, видимо, вся лунная вода действительно образовалась под действием солнечного ветра.

С другой стороны, ученые пока что проверили все-таки обычный грунт, а не ледяные залежи. Поэтому делать обобщающие выводы пока что рано. Однако не исключено, что ледяные глыбы в постоянно затененных полярных кратерах Луны тоже могут содержать водородные атомы, которые "залетели" на наш спутник прямиком со светила. Просто в обычных местах Луны образовавшаяся вода сразу же выпаривалась, ну а кратеры из-за того, что лучи не могли до них добраться, сохраняли ее в виде своеобразных "айсбергов".

"Наше исследование, доказавшее возможность подобного способа формирования воды на малых объектах Солнечной системы на самом деле касается не только Луны. Теперь мы можем предположить наличие воды на Меркурии и на астероидах, таких как Веста или Эрос. У всех них очень разные условия на поверхности, но есть возможность произвести воду с помощью солнечного ветра", — так прокомментировала результаты работы сама г-жа Лю. Она также добавила, что теперь при помощи зондов следует выяснить, есть ли на этих объектах гидроксильные соединения и имеет ли входящий в их состав водород отношение к протонам солнечного ветра.

Читайте также:Внутри астероида — целый океан?

Если подобное предположение подтвердиться, то солнечный ветер, который часто доставляет нам много неприятностей, можно будет назвать основным производителем воды в Солнечной системе. И вот ведь парадокс — обычно нашу звезду считают врагом воды. Однако, как видите, иногда она может выступать в роли ее создателя…

Все самое интересное читайте в рубрике "Наука и техника"