Захватывающее научное открытие произошло при исследовании лунного грунта, доставленного на Землю. Примечательно, что присутствие воды было замечено еще при первых исследованиях образцов, привезенных как американскими астронавтами, так и советскими аппаратами серии «Луна». Однако в то время эти данные посчитали результатом земного загрязнения. Позднее спутниковые исследования, включая работу российского детектора «ЛЕНД» на борту Lunar Reconnaissance Orbiter, подтвердили наличие значительных водных ресурсов на Луне, что вдохновило космические державы на планирование постоянных баз в районе лунного Южного полюса.
Удивительным образом вода на Луне существует в разных формах. В затененных полярных кратерах она представлена ледяными частицами, а на освещенных участках молекулы воды интегрированы в кристаллическую структуру минералов – явление, известное как гидратация пород. Хотя уровень гидратации лунных пород уступает земным аналогам, это открытие опровергает представление о полностью безводной Луне.
Дальновидное решение ученых сохранить большую часть доставленного лунного грунта (сотни килограммов) для будущих исследований с использованием более совершенных технологий сегодня приносит впечатляющие результаты. Даже небольшие образцы позволяют совершать революционные научные прорывы.
Международная команда исследователей из университетов Калифорнии и Эдинбурга провела детальный анализ девяти образцов, собранных во время четырех миссий программы «Аполлон». Эти уникальные образцы представляют различные регионы Луны: Море Спокойствия, Океан Бурь, кратер Фра Мауро и долину Тельца-Литтроу.
Ученые применили инновационный метод поэтапного нагревания образцов до температур 50, 150 и 1000 градусов Цельсия для извлечения воды из минералов. Эксперименты показали различную степень связи молекул воды с лунными минералами: часть высвобождалась при низких температурах, другая требовала экстремального нагрева.
Исследователи провели тщательное сравнение изотопного состава кислорода в лунной воде с земными породами и метеоритами-хондритами. Особое внимание уделялось соотношению стабильных изотопов кислорода-16, -17 и -18. Земная вода характеризуется преобладанием кислорода-16, тогда как внеземные материалы демонстрируют иные пропорции.
Результаты исследования, опубликованные в престижном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, выявили поразительное сходство большей части лунной воды с водой в редких энстатитовых хондритах. Эти метеориты, предположительно, сыграли ключевую роль в формировании Земли и ее водных запасов.
Интересно, что анализ также выявил присутствие кометной воды в лунных образцах. Однако вопреки ожиданиям, количество воды, образованной под воздействием солнечной радиации, оказалось меньше предполагаемого. Этот процесс, при котором солнечные протоны взаимодействуют с кислородом лунного грунта, ранее считался основным источником лунной воды.
Обнаружение значительного количества земной воды на Луне ставит под сомнение традиционную теорию формирования спутника в результате гигантского столкновения. Согласно альтернативной мультиимпактной теории, лунное вещество могло сформироваться из земных пород, выбитых множественными астероидными ударами, что объясняет сохранение воды.
Это открытие открывает новые перспективы в понимании истории формирования Луны и ее связи с Землей, а также имеет важное практическое значение для будущих лунных миссий и создания постоянных баз на спутнике нашей планеты.
Источник: naked-science.ru