Одним из основных источников скопления льда вокруг лунных полюсов, по мнению ученых, является активность древних вулканов. Извержения вулканов создавали много водяного пара, который превращался в лед. Согласно новому исследованию, вода может быть использована для будущих космических миссий или для снабжения лунных баз.
В древние времена, около 4 миллиардов лет назад, Луна была геологически активным телом, и на ней наблюдалась сильная вулканическая активность. Ученые в течение некоторого времени полагали, что источником большого количества общего объема замерзшей воды вокруг лунных полюсов может быть именно вулканическая активность, которая высвободила большое количество водяного пара с поверхности Луны.
Новое исследование показало, что вулканическая активность создала атмосферу, в которой выделяющийся водяной пар затем конденсировался. После этого он превратился в ледяной покров, который по сей день находится в ловушке под слоем лунной пыли. Эти запасы, по мнению ученых, могут стать в будущем важным источником воды для будущих миссий на Луну.
Происхождение воды на Луне
Существует несколько теорий о происхождении воды на Луне. Однако в новом исследовании, проведенном тремя астрономами из Университета Колорадо в Боулдере, ученые наиболее склонны полагать, что за накоплением воды стоит вулканическая активность. Залежи льда существуют на лунных полюсах, где температуры подходят для его длительного сохранения. Текущее положение Луны создает постоянно затененные области вокруг полюсов, где температура опускается ниже -160 градусов по Цельсию. В таких условиях лед может сохраняться миллиарды лет.
Вулканическая активность
Для того чтобы выделяющийся водяной пар накапливался в слоях льда, общая скорость накопления льда должна была превышать скорость выхода пара в космос. Более поздние исследования предполагают существование переходных атмосфер, обусловленных вулканизмом, которые позволили бы осаждать лед в полярных регионах. В новой работе исследователи смоделировали накопление водяного льда на Луне с помощью компьютерных моделей. В то же время они сравнили временные масштабы, необходимые для конденсации льда из водяного пара, с потерей пара в космос. На заключительном этапе они нанесли на карту полученное распределение и количество льда, используя данные о температуре поверхности с лунного разведывательного орбитального аппарата.
Авторы работы подсчитали, что на Луне извержение вулкана происходило в среднем каждые 22 тысячи лет. При каждом извержении выделялись угарный газ и водяной пар. Около 41 процента от общего количества водяного пара, выделившегося за два миллиарда лет вулканической активности, сконденсировалось в лед вокруг полюсов. Все это связано с относительно коротким существованием временных атмосфер, которое длилось самое большее пару тысяч лет.
Использование для космических полетов
Другие исследования больше склоняются к тому, что образование воды было обеспечено бомбардировкой астероидами и кометами. Вполне вероятно, что водяной лед на Луне был создан в результате сочетания нескольких механизмов. Важно отметить, что лунный лед имеет огромное значение не только с научной точки зрения, но и как одно из ключевых сырьевых материалов для будущих исследований, строительства баз и возможной колонизации.