Примерно до последнего десятилетия ученые полагали, что Луна засушлива, и любая вода существовала в основном в виде ледяных карманов в постоянно затененных кратерах возле полюсов. Совсем недавно ученые определили поверхностные воды в редких популяциях молекул, связанных с лунным грунтом, или реголитом. Количество и расположение зависят от времени суток.
Эта вода чаще встречается в высоких широтах и имеет тенденцию подпрыгивать при нагревании поверхности.
«Это важный новый результат о лунной воде, горячая тема, поскольку космическая программа нашей страны возвращается к изучению Луны», – сказал д-р SwRI. Курт Ретерфорд, главный исследователь прибора LRO LAMP. «Недавно мы преобразовали режим сбора света LAMP для более точного измерения отраженных сигналов на дневной стороне Луны, что позволило нам более точно отслеживать, где находится вода и сколько ее."
Молекулы воды остаются прочно связанными с реголитом до тех пор, пока температура поверхности не достигнет пика около лунного полудня. Затем молекулы термически десорбируются и могут отскочить к ближайшему месту, которое достаточно холодно, чтобы молекула могла прилипнуть или заселить чрезвычайно разреженную атмосферу Луны, или «экзосферу», до тех пор, пока температура не упадет и молекулы не вернутся на поверхность. Д-р SwRI. Майкл Постон, ныне научный сотрудник команды LAMP, ранее проводил обширные эксперименты с водой и лунными образцами, собранными миссиями Apollo.
Это исследование показало количество энергии, необходимое для удаления молекул воды из лунных материалов, что помогло ученым понять, как вода связана с материалами на поверхности.
«Лунную гидратацию сложно измерить с орбиты из-за сложного способа отражения света от лунной поверхности», – сказал Постон. "Предыдущие исследования показали, что количество прыгающих молекул воды было слишком большим, чтобы его можно было объяснить известными физическими процессами.
Я взволнован этими последними результатами, потому что количество воды, интерпретируемое здесь, соответствует тому, что лабораторные измерения показывают, что это возможно. Необходима дополнительная работа, чтобы полностью учесть сложность лунной поверхности, но настоящие результаты показывают, что работа определенно стоит того!"
Ученые выдвинули гипотезу, что ионы водорода в солнечном ветре могут быть источником большей части поверхностной воды Луны. Имея это в виду, когда Луна проходит за Землей и защищена от солнечного ветра, "водяной кран" по существу должен отключаться. Тем не менее, вода, наблюдаемая LAMP, не уменьшается, когда Луна защищена Землей и регионом, на который влияет ее магнитное поле, что позволяет предположить, что вода со временем накапливается, а не «льется» прямо из солнечного ветра.
«Эти результаты помогают понять лунный круговорот воды и в конечном итоге помогут нам узнать о доступности воды, которая может быть использована людьми в будущих миссиях на Луну», – сказала Аманда Хендрикс, старший научный сотрудник Института планетологии и ведущий автор книги. бумага. "Источник воды на Луне может помочь сделать будущие миссии с экипажем более экологичными и доступными.
Лунная вода потенциально может быть использована людьми для производства топлива или для защиты от излучения или регулирования температуры; если эти материалы не нужно запускать с Земли, это сделает эти будущие миссии более доступными."
Финансирование этого исследования было предоставлено программным офисом LRO Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, включая субконтракт LRO LAMP между SwRI и PSI, и команда получила дополнительную поддержку в рамках соглашения о сотрудничестве с виртуальным институтом исследования солнечной системы NASA (SSERVI).