Откуда берётся лунная вода
Откуда берётся лунная вода
31 января 2021
Магнитосфера Земли быть может одним из поставщиков воды для Луны, правда, не самым основным.
На Луне существует Море Ясности и Море Кризисов, Залив Любви, Озеро Печали, Океан Бурь и даже Болото Эпидемий. Вот лишь воды во всех этих красивых «водоёмах» – кот наревел. По последней мере, так считали достаточно длительное время. Когда же на Землю были доставлены 1-ые эталоны лунного грунта, мировоззрение исследователей начало изменяться.
Луна, экранированная от солнечного ветра (жёлтый цвет) магнитосферой Земли (голубой цвет), в представлении художника. Илл.: E. Masongsong, UCLA EPSS, NASA GSFC SVS, phys.org
Открыть в полном размере
‹
›
Поначалу присутствие воды в пробах было поставлено под колебание – не достаточно ли, она могла попасть туда во время долговременной транспортировки. Но русская автоматическая межпланетная станция «Луна-24» в 1976 году доставила на Землю эталоны лунного грунта, в которые никакая вода «со стороны» попасть не могла, и там её всё равно оказалось 0.1% по массе. Потом воду на Луне «находили» в большей степени дистанционно – оказалось, что наш естественный спутник совсем не таковой «сухой», как чудилось.
Что представляет собой лунная вода? Естественно, это не жидкость и даже не кусочки льда. Кроме глубочайших лунных кратеров, в которые никогда не попадает солнечный свет, и где неограниченно длительно может существовать реальный лёд, в большинстве случае лунная вода – это молекулы H2O либо её «куски» – гидроксилы OH, рассеянные в веществе лунной поверхности. Такую воду ещё именуют химически связанной. И есть определённые вопросцы, связанные с тем, откуда эта вода на Луне взялась.
К примеру, она могла там остаться со времени формирования самой Луны. Часть воды могли занести из вселенной кометы и метеоры. Ещё один необыкновенный механизм образования воды связан с действием солнечного ветра. Солнечный ветер – это поток ионизированных частиц, которым Солнце «дует» во все стороны. В составе солнечного ветра есть ионы либо атомы водорода – протоны. Когда таковой поток протонов сталкивается с веществом, содержащим атомы кислорода (как, к примеру, большая часть минералов), то энергии протонного «дождя» может полностью хватить на то, чтоб «вынуть» кислород из минерала, превратив его в воду либо гидроксил.
Интернациональная группа исследователей из Шаньдунского института и ряда остальных научных центров изучала образование воды на Луне под действием солнечного ветра и нашла одну необыкновенную изюминка. Дело в том, что образование воды и гидроксилов за счёт деяния протонов солнечного ветра – это динамический процесс.
Количество воды на Луне возрастает за счёт прилетающих протонов солнечного ветра и миниатюризируется за счёт «испарения», когда энергия света (а не поток солнечного ветра) нагревает лунную поверхность. В жизни Луны временами случаются периоды, длящиеся 3-5 дней, когда она попадает в магнитосферу Земли, которая как щит закрывает наш естественный спутник от солнечного ветра. И в такие периоды количество связанной воды на Луне обязано было бы уменьшаться. Но оказалось, что этого не происходит: воды не становится меньше.
Исследователи представили, что это происходит за счёт того, что в самой магнитосфере Земли хватает различных ионов, в том числе ионов кислорода и протонов, которые полностью могут долетать до Луны и, попадая на её поверхность, восполнить утраты воды от солнечного ветра. Хотя детали таковых действий ещё предстоит узнать. В любом случае, этот пример указывает, как сложным быть может «круговорот воды» в Солнечной системе.
По материалам Arxiv.org
Источник: