25.07.2017, 23:17

Ученые разгадывают тайны недр Луны: на спутнике нашей планеты обнаружена вода

Дина Марченко | Все новости автора

Новое исследование данных спутников показывает, что многочисленные вулканические отложения, распределенные по лунной поверхности, содержат необычайно большое количество поглощенной воды по сравнению с ландшафтами вокруг. Обнаружение воды в этих древних породах, которые, как предполагается, состоят из стеклянных бусин, образованных извержениями магмы из глубоких недр Луны, подтверждает идею о том, что мантия земного спутника удивительно богата водой.

Новость передает Час Пик со ссылкой на phys.org.<

Ученые долгие годы предполагали, что недра Луны довольно бедны на воду и прочие летучие соединения.

Гипотеза начала претерпевать изменения в 2008 г., когда группа исследователей, включавшая геолога Брауновского университета Альберто Саала, выявила незначительное количество воды в части бусин из вулканического стекла, которые были доставлены на Землю с Луны миссиями «Аполлон 15» и 17. Изучив крошечные кристаллы внутри этих бусинок, ученые обнаружили, что в них фактически содержится столько же воды, как в некоторых земных базальтах. Это свидетельствует о том, что в лунной мантии - по крайней мере, в ее части - содержится столько же воды, сколько и в земной.

«Основной вопрос состоит в том, представляют ли эти образцы с «Аполлона» объемные условия лунных недр, либо это необычные или, быть может, аномально богатые водой участки в «сухой» мантии, - отметил ведущий автор нового исследования Ральф Милликен. - «При помощи орбитальных данных мы имеем возможность изучать крупные пирокластические отложения на Луне, которые никогда не исследовались миссиями «Аполлон» или «Луна». Почти все они имеют следы воды, и это предполагает, что образцы «Аполлона» не аномальны, поэтому может быть, что недра Луны влажные».

Исследование Милликен проводил в соавторстве с Шуаем Ли, докторантом из Гавайского университета.

Обнаружение содержания воды в вулканических породах на Луне с помощью орбитальных инструментов - непростая задача. Ученые используют орбитальные спектрометры для измерения света, который отражается от планетарной поверхности. Изучив, какие длины волн света поглощаются или отражаются поверхностью, ученые могут получить представление о том, какие минералы и другие соединения там присутствуют.

Проблема в том, что лунная поверхность нагревается в течение дня, особенно в широтах, где расположены эти пирокластические отложения. Это означает, что помимо света, который отражается от поверхности, спектрометр также измеряет тепло.

«Это тепловое излучение происходит на тех же длинах волн, которые нам нужно использовать для поиска воды», - сказал Милликен. - «Поэтому, чтобы с уверенностью сказать, что вода присутствует, нам сначала нужно учитывать и удалять термический компонент».

Для этого ученые использовали лабораторные измерения образцов, доставленных миссиями «Аполлон», в сочетании с детальным температурным профилем областей, представляющих интерес на поверхности Луны. Используя новую термическую коррекцию, исследователи изучили данные из лунного минералогического картографа, спектрометра изображений, установленного на борту лунного орбитального корабля Индии «Чандраян-1».

Ученые выявили доказательства содержания воды почти во всех крупных пирокластических отложениях, в том числе около посадочных площадок «Аполлона 15» и 17, где были собраны образцы бусинок с водой.

«Распределение этих богатых водой месторождений является ключевым, - сказал Милликен. - «Они распространяются по поверхности, что свидетельствует о том, что вода, найденная в образцах «Аполлона», не является единичной. Лунные пирокластики кажутся повсеместно богатыми водой, а это значит, что то же самое можно сказать и о мантии».

Идея о том, что лунные недра богаты водой, вызывает интересные вопросы о формировании Луны. Ученые полагают, что Луна сформировалась из обломков, оставшихся после того, как объект размером с Марс столкнулся с Землей в ранний период истории Солнечной системы. Одна из причин, по которой ученые предположили, что недра Луны должны быть сухими, заключается в том, что маловероятно, чтобы водород, необходимый для образования воды, мог бы пережить воздействие такой высокой температуры.

«Набирающие вес доказательства существования воды внутри Луны говорят о том, что вода каким-то образом сохранилась или что она была принесена вскоре после ударов астероидов или кометам до того, как Луна целиком затвердела», - сказал Ли. - «Точное происхождение воды внутри Луны все еще остается большим вопросом».

Это исследование может также иметь значение для последующих исследований Луны. По словам ученых, вулканические бусины не содержат много воды - около 0,05% от массы, но отложения большие, и воду потенциально можно извлечь.

«Другие исследования показали наличие водяного льда в затененных районах на лунных полюсах, но пирокластические осадки находятся в более легкодоступных местах», - сказал Ли. - «Все, что поможет спасти будущих исследователей Луны от необходимости брать много воды из дома, - огромный шаг вперед».

Теги новостей: