Новое исследование предполагает, что на естественном спутнике Земли присутствует вода, причем она находится на всей поверхности Луны, не ограничиваясь определенным регионом, типом местности, а ее количество не зависит от времени лунных суток. Однако это еще не означает, что ее будет легко добыть.
Выводы Джошуа Бандфилда, старшего научного сотрудника Института космической науки в Боулдере, изложенные в недавно опубликованной в журнале Nature Geoscience работе, противоречат ряду более ранних исследований, предполагающих, что вода сосредоточена исключительно в полярных широтах Луны. И что ее становится меньше в течение лунного дня, продолжительность которого 29,5 земных суток.
Ранее астрофизики высказывали предположение, что молекулы воды могут «прыгать» по лунной поверхности, пока не попадут в холодные ловушки в темных кратерах вблизи Северного и Южного полюсов. В астрономии холодная ловушка — это область, которая настолько холодная, что попавшие в нее водяной пар и другие летучие вещества, соприкасаясь с поверхностью, остаются связанными, стабильными в течение длительного периода времени, возможно, до нескольких миллиардов лет.
Продолжаются дискуссии и из-за методов обнаружения воды на спутнике Земли. Основные данные были получены с помощью приборов дистанционного зондирования, измерявших силу солнечного света, отраженного от лунной поверхности. При наличии воды аппаратура фиксирует излучение на длине волн около 3 микрометров, которые находятся за пределами видимого света в области инфракрасного излучения.
Но проблема в том, что поверхность Луны и сама может стать достаточно горячей для того, чтобы «светиться» и испускать собственный свет в инфракрасной области спектра. Для того, чтобы разобраться в этом смешении отраженного и испускаемого света, ученые должны иметь очень точную информацию о температуре лунной поверхности.
Банфилд и его коллеги придумали новый способ использования информации о температуре поверхности. На основе данных Лунного орбитального зонда (LRO), запущенного NASA в 2009 году, они создали компьютерную модель температуры поверхности Луны. Затем ученые применили эту температурную модель к данным, собранным ранее Лунным минералогическим картографом — инфракрасным спектрометром, который Лаборатория реактивного движения NASA предоставила для первой индийской лунной миссии Чандраян-1.
Гипотеза, что вода находится по всей поверхности спутника Земли и при этом она относительно неподвижна, предполагает, что влага существует в основном в виде соединения OH. Это более реактивный родственник H2O гидроксил, состоящий из одного атома кислорода и одного атома водорода. Его особенность в том, что он не может существовать длительное время «в одиночестве», а вступает в реакцию с минералами или «присоединяется» к ним. Поэтому при добыче воды ее нужно будет извлекать из того или иного минерала.
«Исходя из того, что вода ограниченно подвижна, мы можем понять, сколько воды может достигать холодных ловушек в полярных регионах», — говорит Майкл Постон из Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио, Техас.
Понимание того, в каком виде вода существует на Луне, поможет определить источник воды и способы ее длительного хранения на других космических телах Солнечной системы.
Что это за источник — непонятно. Но есть предположение, что OH и/или H2O создается солнечным ветром, воздействующим на лунную поверхность, хотя команда исследователей не исключает и того, что OH и/или H2O может исходить из самой Луны, медленно высвобождаясь из глубинных минералов, где она была заблокирована со времен формирования Луны.
Джон Келлер, руководитель проекта LRO в насовском Центре космических полетов Годдарда в Гринбелте, считает, что научные проблемы, связанные с наличие воды на Луне, очень сложны. И только за счет использования нескольких ресурсов из разных миссий можно будет найти ответы на эти трудные вопросы.
Дальнейшая работа может помочь исследователям понять происхождение воды на Луне и то, насколько легко было бы воспользоваться ею.
Если на спутнике Земли достаточно влаги, и она досягаема, будущие колонисты могли бы использовать ее в качестве питьевой воды или же превращать ее в водород и кислород для ракетного топлива или просто кислород для создания искусственного воздуха.
