Ученые НАСА обнаружили молекулы воды в полярных областях Луны. Приборы, находящиеся на борту трех разных космических летательных аппаратов, обнаружили молекулы воды в количествах, превышающих прогнозируемые величины, но, тем не менее, относительно небольших. В лунном грунте также были обнаружены гидроксильные группы, молекулы, состоящие из одного атома кислорода и одного атома водорода. Полученные данные были опубликованы в выпуске журнала Science, вышедшем в четверг...

Наблюдения были проведены с помощью «лунного минералогического картографа» НАСА или M3(Moon Mineralogy Mapper) ("M в кубе"), установленного на борту космического летательного аппарата Индийского управления по исследованию космического пространства Чандраяан-1. Два других космических летательных аппарата НАСА Кассини (Cassini) и Эпокси (Epoxi) подтвердили это открытие.

Вверху: совсем молодой лунный кратер, рассмотренный «лунным минералогическим картографом» НАСА. Справа показано распределение изобилующих водой полезных ископаемых в синем псевдоцвете.

"Очень долгое время водяной лед на Луне для ученых, занимающихся изучением Луны, был чем-то вроде Святого Грааля", – отметил Джим Грин (Jim Green), руководитель отдела по изучению планет при штаб-квартире НАСА в Вашингтоне. "Это удивительное открытие появилось благодаря мастерству, упорству и международному сотрудничеству НАСА и Индийского управления по исследованию космического пространства".

Сидя на своем «насесте» на лунной орбите, современный спектрометр, установленный на M3, проводил измерения света, отражающегося от лунной поверхности, в инфракрасной (ИК) области спектра, расщепляя спектральные цвета лунной поверхности на достаточно малые составляющие, чтобы показать новый уровень детализации в составе поверхности. Когда группа исследователей M3 проанализировала полученные с помощью прибора данные, то обнаружила, что спектры поглощения отраженного света хорошо согласуются с эталонами спектров поглощения, характерными для молекул воды и гидроксильных групп.

"Когда мы говорим «вода на луне», мы имеем в виду не озера, океаны или даже лужи", - пояснила Карла Питерс (Carle Pieters), главный исследователь M3 из университета Брауна, г. Провиденс, США, штат Род-Айленд. "Под водой на Луне подразумевают молекулы воды и гидроксильные группы, которые взаимодействуют с молекулами горных пород скал и пыли конкретно в верхнем слое поверхности Луны, толщиной порядка нескольких миллиметров.

Группа исследователей «лунного минералогического картографа» M3 обнаружила молекулы воды и гидроксильные группы на различных участках освещаемой солнцем лунной поверхности, однако более явно присутствие воды обнаруживалось на более высоких широтах Луны. Подозрения в отношении молекул воды и гидроксильных групп возникали и ранее, когда анализировались данные, полученные во время пролета летательного аппарата Кассини мимо Луны на малой высоте в 1999 году, но эти данные до сих пор не были опубликованы.

Справа: данные, полученные с помощью «лунного минералогического картографа» НАСА. На снимке слева показано альбедо или солнечный свет, отраженный от поверхности Луны. Изображение в правой части показывает, как инфракрасный свет поглощается молекулами воды и гидроксильными группами.

Признаки наличия воды более сильно проявляются на холодных высоких широтах, ближе к полюсам. Синяя стрелка указывает на кратер Гольдшмидта , обширную область, богатую полевым шпатом и доказательствами присутствия воды и гидроксильных групп. Авторы изображения: ISRO (Индийское управление по исследованию космического пространства)/НАСА/JPL-Caltech (Лаборатория реактивных двигателей - Калифорнийский технологический институт)/Brown Univ.

"Данные, полученные с помощью спектрометра VIMS (Visual and Infrared Mapping Spectrometer - картографирующий спектрометр, работающий в видимой и ИК областях спектра) летательного аппарата Кассини (Cassini) и M3 хорошо согласуются", - сказал Роджер Кларк (Roger Clark), ученый из отдела геологических изысканий в Денвере, США, и член обеих исследовательских групп VIMS и M3. "Мы видим присутствие и воды, и гидроксильных групп. Пока их количество точно не известно, предположительно, в лунном грунте может присутствовать порядка 1,000 миллионных частей (ppm) молекул воды. Это сопоставимо с тем, что если бы вы собрали одну тонну верхнего слоя лунной поверхности, то могли бы получить из неё 32 унции воды".

Для дополнительного подтверждения данных ученые обратились к миссии Эпокси (Epoxi), в то время, когда летательный аппарат пролетал мимо Луны в июне 2009 года на пути к комете Хартли 2 (Hartley 2), встреча с которой планируется в ноябре 2010 года. Космический летательный аппарат не только подтвердил данные, полученные VIMS и M3 , но даже расширил их.

"Имея в своем распоряжении результаты измерений в достаточно широком спектральном диапазоне и фотосъемки, выполненные над северным полюсом, мы смогли определить распределение воды и гидроксильных групп в виде функции температуры, широты, состава и времени суток", - сказала Джессика Саншайн (Jessica Sunshine) из университета Мэриленда.

Госпожа Саншайн является заместителем главного исследователя исследовательской группы космического аппарата Эпокси (Epoxi) и ученым исследовательской группы M3 . "Наш анализ однозначно подтверждает присутствие этих молекул на лунной поверхности и показывает, что, по-видимому, поверхность полностью подвергается гидратации в течение, по меньшей мере, некоторого отрезка лунных суток".

Открытие молекул воды и гидроксильных групп на Луне поднимает ряд новых вопросов о происхождении "лунной воды" и её влиянии на лунную минералогию. Ответы на поставленные вопросы будут предметом изучения и обсуждения еще многие годы.
LRO видит прыгающие валуны на Лунной поверхности

Думаете, на луне никогда ничего не происходит? Новые изображения с Камеры Орбитальной Станции Исследования Лунной Поверхности (LRO) показывают нам захватывающие виды знаменитого кратера Циолковский, но если приглядеться поближе, можно увидеть валуны, которые скатились по склонам кратера...

На увеличенном изображении ниже, легко увидеть, откуда скатились эти валуны, если проследить по следам, оставленным ими. В любом случае, это не маленькие камешки: самый крупный валун размером в 40 м в ширину, это примерно половина футбольного поля. Данные о том, откуда взялись эти камни дают геологам, реконструирующим местную геологию, ценные знания. Что же они видят здесь?

Кратер Циолковский имеет размер 185 км в диаметре и является прекрасным примером сложного метеоритного кратера. Его край имеет форму террас, в нем есть центральный пик и дно, покрытое базальтовыми пятнами. Падения метеоритов выпускают огромное количество энергии и приводят к очень динамичным изменениям в местном ландшафте. Сразу же после первого падения, из коровой породы поднялся центральный пик, формируя гигантскую гору в центре кратера. Вот оттуда валуны и скатились по склонам, как куски поднятой породы скатываются, скапливаясь у подножья горы.

Это самый простой способ для исследователей получить образцы породы центрального пика, не взбираясь на его вершину. Астронавты Аполлона 17 пользовались этим простым способом, чтобы собрать образцы вершин близлежащих гор, чтобы им не пришлось надевать какое либо альпинистское снаряжение.

Кратер Циолковский с камеры LRO. Источник: NASA/Центр Космических полетов Годдарда (GSFC)/Государственный университет Аризоны

Нажмите на изображении, чтобы открыть более крупное «приближаемое» изображение. Темное пятно в правом нижнем углу – это кончик огромной тени, отбрасываемой центральным пиком. Прокрутите севернее на полноразмерном изображении, и вы увидите место падения у подножия пика, куда стекала лава, сформировавшаяся позднее.

Не смотря на то, что центральный пик сформировался раньше лунного моря, на нем меньше кратеров благодаря его крутым склонам, по которым порода соскальзывает и скатывается, стирая мелкие кратеры. В данном случае, это прямое нарушение правила о том, что более старые поверхности покрыты большим количеством кратеров!