Планетологи впервые проследили за тем, как молекулы воды перемещаются из одного региона Луны в другой, наблюдая за ее видимой стороной при помощи приборов зонда LRO. Выводы ученых представлены в журнале Geophysical Research Letters.
"Нам было крайне сложно измерить количество воды у поверхности Луны из-за того, как свет отражается от ее поверхности. Вдобавок в прошлом наши коллеги фиксировали чрезмерно большие количества "мигрирующей" поверхностной влаги, которые нельзя объяснить любыми физическими процессами", — рассказывает Майкл Постон (Michael Poston), геолог из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере (США).
Считается, что на Луне сложились условия, препятствующие накоплению и сохранению больших запасов воды. Отсутствие атмосферы и слабое притяжение делает невозможным существование молекул Н2О в виде жидкости или пара, а лед на открытой поверхности будет постепенно испаряться под действием солнечного ветра.
Тем не менее вода на Луне все же существует — в 2009 году индийский зонд "Чандраян" обнаружил воду в южном полушарии спутника Земли, а в 2012 году зонд LRO нашел иней в кратерах на северном полюсе и скрытые залежи льда в десятках других темных кратеров на поверхности спутницы Земли. Их обнаружение заставило ученых гадать, откуда взялась вода на Луне, кто ее туда принес и как ей удалось выжить, не испарившись под действием лучей Солнца.
Некоторые астрономы сегодня предполагают, что большая часть запасов воды на естественном спутнике нашей планеты носит астероидное или кометное происхождение. Другие планетологи считают, что вода попала туда не в далеком прошлом, а непрерывно возникает в результате "бомбардировки" видимой стороны Луны потоками солнечного ветра, в котором есть и водород, и кислород.
Постон и его коллеги разрешили эти противоречия, проследив за тем, как молекулы воды, присутствующие в приповерхностном слое грунта, "отрываются" от поверхности спутницы Земли во время самой теплой части лунного дня. Часть из них "переезжает" в более темные уголки планеты, а другие улетучиваются в космос.
Ученых, как отмечает Постон, интересовала одна простая особенность этого процесса — как сильно меняется количество молекул воды над поверхностью Луны в тот момент, когда она попадает в тень Земли и поток заряженных частиц, испускаемых светилом, сильно ослабевает. Если теория о преимущественно "солнечном" происхождении воды верна, тогда доля воды должна несколько снизиться после подобного "земного" затмения.
Эти наблюдения раскрыли несколько интересных вещей, о которых раньше ученые не подозревали. Во-первых, оказалось, что источником этой влаги были не микроскопические кристаллики льда в приповерхностных слоях грунта или более глубокие и древние залежи влаги, а зерна пыли, напрямую впитывавшие в себя молекулы воды и высвобождавшие их при нагреве.
Во-вторых, их число оказалось несколько меньшим, чем раньше предполагали ученые, что позволяет объяснить присутствие воды в почве Луны, не прибегая к экзотическим объяснениям. Вдобавок детектор воды LAMP, установленный на борту LRO, не зафиксировал никаких изменений в доле ее молекул при наступлении "затмений", что ставит под сомнение существенную роль солнечного ветра в формировании лунных запасов влаги.
Отсутствие изменений говорит о том, что вода "сбегает" с Луны не так часто, как раньше считали сторонники этой теории, и указывает на возможный механизм ее накопления в грунте спутницы Земли. Эти сведения, как считают ученые, будут важны при выборе места и постройке будущих постоянных колоний на ее поверхности.
