Образцы, собранные в Океане Бурь, крупнейшего лунного моря, которое представляет собой обширную равнину из лавового базальта, действительно вызвали бурю.
Но не настоящую, а в научной среде: с их помощью учёные подтвердили, что на Луне когда-то были свои собственные источники воды.
Китайский лунный посадочный модуль миссии "Чанъэ-5" (Chang'E-5) в 2020 году впервые получил окончательное подтверждение "сигналов воды" в базальтовых породах и лунном грунте. Это исследование проводилось в режиме реального времени с помощью бортового прибора спектрального анализа.
Лабораторный анализ образцов, впоследствии доставленных на Землю специальным модулем, подтвердил наличие воды в лунном грунте в 2021 году.
Теперь команда "Чанъэ-5" определила, откуда на спутнике Земли взялась эта вода.
К сожалению, китайский зонд не находил никаких лунных рек и родников. (Что стало бы настоящей научной сенсацией.) Открытие учёных несколько менее очевидно: "Чанъэ-5" определил в образцах горных пород и грунта с поверхности Луны в среднем 30 частей на миллион ионов гидроксила.
Гидроксильная группа, или гидроксил, состоит из одного атома кислорода и одного атома водорода. Оба этих химических элемента являются основными компонентами воды.
Гидроксил-ионы являются частым результатом химических реакций молекул воды с другим веществом.
То есть гидроксил — такое же доказательство присутствия воды, как и дым для огня, объясняют учёные. Даже если мы в данном случае не говорим о "чистой" H2O.
Важно, что при этом образцы лунного грунта были собраны в самое жаркое время лунного дня, при температуре около 93 °C, когда поверхность спутника Земли была наиболее сухой. Это время также характеризуется слабыми солнечными ветрами. Это тоже важно, так как сильный солнечный ветер может способствовать гидратации пород, то есть насыщению их гидроксил-ионами.
И даже в таких "обезвоженных" условиях в образцах были обнаружены сигналы гидратации. Далее исследователи задались вопросом, откуда они взялись.
В дополнение к первичному анализу с помощью бортового спектрометра, команда "Чанъэ-5" провела многоэтапное лабораторное исследование, выявив два источника гидроксилов в образцах.
Оказалось, что небольшая их часть образовалась в стеклообразном материале, созданном солнечным ветром на лунной поверхности.
То есть солнечный ветер по-прежнему вносил, хотя и небольшой, вклад в содержание гидроксила в породах на месте посадки миссии Chang'E-5.
Основная же часть гидроксила содержалась в апатите — кристаллическом, богатом фосфатами минерале, который естественным образом образуется как на Луне, так и на Земле.
Этот избыток гидроксила является естественным, подчёркивают исследователи. Он демонстрирует присутствие воды лунного происхождения в образцах "Чанъэ-5". И эта вода позднее сыграла важную роль в формировании и кристаллизации лунной базальтовой магмы.
Исследуя лунную воду и её источник, учёные узнают больше о формировании и эволюции не только самой Луны, но и Солнечной системы. Так, недавние исследования также показали, что часть воды Луна на протяжении миллионов лет заимствовала у атмосферы Земли.
Кроме того, ожидается, что лунная вода в будущем поможет людям поддерживать существование колонии на Луне. Однако для этого учёным нужно понимать, откуда она взялась на спутнике Земли, в каком количестве и где именно присутствует.
Пока же исследователи планируют последующие миссии по изучению Луны — "Чанъэ-6" и "Чанъэ-7".
Результаты новой работы были опубликованы в научном журнале Nature Communications.
К слову, ранее мы писали о том, как могла появиться вода на Земле.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".
