В настоящее время космическими агентствами рассматривается вопрос не только о новых экспедициях к Луне. Но и о развертывании на ней долгосрочной базы. Поэтому вопрос о том, сколько воды на Луне, из разряда чисто теоретических переходит в практическую плоскость. Он кажется парадоксальным – поверхность Луны в нашем представлении – сухая и мертвая пустыня. Так может ли Луна иметь воду? И если да – сколько ее там?
Вода на Луне
Новое исследование подтверждает предварительные сведения о том, что на Луне может быть больше воды, чем мы считали раньше. Она заперта в лунном грунте в постоянно затененных кратерах на полюсах спутника Земли. Доказательства этому факту косвенны. Но вполне обоснованны.
Японские исследователи обнаружили минерал моганит в лунных метеоритах.
Моганит, обнаруживаемый в минералах, химически представляет собой двуокись кремния. Особенность этого кристаллического образования заключается в том, что он образуется только в присутствии воды и высокого давления. Поэтому, если в лунном метеорите есть моганит, это означает, что он образуется под поверхностью Луны. А это, в свою очередь, означает, что на Луне может быть значительное количество воды.
В опубликованной статье отмечается, что в исследованных ранее лунных метеоритах не было обнаружено моганита. Но это фактически лишь подтверждает вывод о том, что минерал образовался на Луне. Это связано с тем, что альтернативная гипотеза происхождения минерала гласит, что моганит образовался в метеорите уже после того, как он приземлился на Землю. Но если бы это было так, моганит обнаружили бы на многих или на всех метеоритах, найденных в одном и том же месте. Отсутствие минерала на других метеоритах означает, что он, вероятно, образуется не на Земле.
Формирование моганита
Другим свидетельством против земного происхождения минерала является тот факт, что моганит имеет более высокую концентрацию внутри метеорита, чем на его поверхности. Похоже на то, что он не был сформирован внешними силами при выветривании. В метеоритах находят и другие, похожие на моганит минералы. Это коэсит и стишовит. Они также представляют собой диоксид кремния. Но могут образовываться они только под высоким давлением. А не при поверхностном выветривании на Земле. Вместе эти данные свидетельствуют о том, что моганит исследуемых метеоритов образуется не на Земле.
Можно подумать и о других, альтернативных объяснениях возникновения моганита. Например, мог ли минерал образоваться на Луне в результате процесса, который не требует присутствия воды? Или мог ли моганит возникнуть в другом месте Солнечной системы. А затем попасть на Луну как метеорит, а после это снова быть выбитым в космос и попасть впоследствии на Землю? Эти объяснения кажутся маловероятными. Очевидно, что моганит является вполне разумным косвенным свидетельством существования подземной воды на Луне.
Поэтому ученые уверены, что на Луне есть вода. Существует большая неопределенность только относительно того, сколько ее там. На полюсах, по-видимому, воды достаточно много. Немного воды есть на поверхности Луны. И, возможно, вода достаточно обильно присутствует под ее поверхностью. Большая часть этой воды находится в форме ОН (гидроксил). Пока неизвестно, какие методы потребуется разработать для извлечения воды из лунных пород. И насколько эффективными они будут.
Откуда взялась вода на Луне?
Три основные гипотезы (которые не являются взаимоисключающими) говорят о том, что:
1. вода возникла при образования самой Луны.
2. позже была осаждена из комет.
3. вода может образоваться, когда протоны солнечного ветра сталкиваются с кислородсодержащими минералами на поверхности нашего спутника.
Если протон (который является ионом водорода) сталкивается с молекулой кислорода с достаточной энергией, он может выбить кислород из минерала и образовать молекулу гидроксила.
Все это представляет большой интерес для НАСА и других космических организации мира, которые присматриваются к будущим миссиям на Луну. Любое постоянное присутствие человека на Луне потребует источника энергии, источника кислорода, воды и пищи. Отправка материалов на Луну достаточно затратна. Поэтому чем больше ресурсов мы найдем непосредственно на месте – тем лучше.
Присутствие воды на Луне может помочь избежать дефицита трех необходимых материалов. Собственно, самой воды, а также кислорода и топлива для ракет.
На самом деле некоторые футуристы утверждают, что лунная база будет идеальной стартовой площадкой для миссий по изучению всей Солнечной системы.