Вода на місячній поверхні могла бути створена магнітосферою Землі

До епохи місії Аполлон Місяць вважався сухим як пустеля через екстремальні температури та суворість космічного середовища. З тих пір багато досліджень виявили місячну воду: лід у затінених полярних кратерах, воду, пов’язану з вулканічними породами, і несподівані відкладення іржавого заліза в місячному ґрунті. Незважаючи на ці знахідки, досі немає достовірного підтвердження масштабу або походження місячної поверхневої води.

Переважає теорія, згідно з якою позитивно заряджені іони водню, що рухаються сонячним вітром, бомбардують поверхню Місяця і спонтанно реагують, створюючи воду (як гідроксильну (OH-), так і молекулярну (H2O)). Однак нове багатонаціональне дослідження, опубліковане в Astrophysical Journal Letters, припускає, що сонячний вітер може бути не єдиним джерелом водоутворюючих іонів. Дослідники показують, що частинки із Землі можуть також засіювати Місяць водою, що означає, що інші планети також можуть приносити воду на свої супутники.

Вода набагато більш поширена в космосі, ніж спочатку думали астрономи, від поверхні Марса до супутників Юпітера і кілець Сатурна, комет, астероїдів і Плутона; вона навіть була виявлена у хмарах далеко за межами нашої Сонячної системи. Раніше передбачалося, що вода була включена в ці об’єкти під час формування Сонячної системи, але з′являється все більше доказів того, що вода в космосі набагато динамічніша. Хоча сонячний вітер є ймовірним джерелом місячної поверхневої води, комп′ютерні моделі прогнозують, що до половини з неї має випаровуватися та зникати у регіонах високої широти протягом приблизно трьох днів повного місяця, коли він проходить у межах магнітосфери Землі.

Як не дивно, останній аналіз поверхневих карт гідроксилу/води, складених за допомогою Мінералогічного картографа Місяця (М3) супутника Чандраяан-1 показав, що місячні поверхневі води не зникають протягом цього періоду екранування магнітосферою. Вважалося, що магнітне поле Землі перешкоджає сонячному вітру досягати Місяця, щоб вода не могла регенеруватися швидше, ніж втрачається, але дослідники виявили, що це не так.

Порівнюючи часові серії карт води на поверхні до, під час та після транзиту магнітосфери, дослідники стверджують, що місячна вода може поповнюватися потоками магнітосферних іонів, також відомих як "земний вітер". Наявність цих похідних від Землі іонів поблизу Місяця було підтверджено супутником Кагуя, тоді як спостереження супутника THEMIS-ARTEMIS використовувались для того, щоб продемонструвати відмінні риси іонів у сонячному вітрі порівняно з тими, що знаходяться в магнітосферному земному вітрі.

Новини за подібною темою:

		Астрономи відкрили молекули, які зберігають більшу частину вуглецю у космосі
		Вчені визначили ознаку в атмосфері екзопланет, яка може свідчити про життєпридатність
		Зразки з астероїда Рюґу показують, що органічні сполуки можуть утворюватися у холодніших регіонах космосу

Попередні спостереження зі супутника Кагуї під час повного місяця виявили високі концентрації ізотопів кисню, які витікали з озонового шару Землі та вбудовувались у місячний ґрунт, разом з великою кількістю іонів водню у обширній розширеній атмосфері нашої планети, відомої як екзосфера. Ці комбіновані потоки частинок магнітосфери принципово відрізняються від потоків сонячного вітру. Таким чином, останнє виявлення поверхневих вод у цьому дослідженні спростовує гіпотезу екранування і натомість припускає, що магнітосфера сама створює "водний міст", який може поповнювати Місяць.

У дослідженні працювала мультидисциплінарна група експертів з космохімії, фізики космосу та планетарної геології для контекстуалізації даних. Попередні інтерпретації поверхневих вод не враховували вплив іонів Землі і не вивчали, як змінювалися поверхневі води з часом. Єдиними поверхневими картами та даними про частинки, що доступні під час повного місяця в магнітосфері, були отримані взимку та влітку 2009 року, і минуло кілька років, щоб проаналізувати та інтерпретувати результати. Аналіз був особливо складним через дефіцитні спостереження, які вимагали для порівняння однакових умов місячної поверхні з пливом часу та контроль температури та складу поверхні.

У світлі цих висновків майбутні дослідження сонячного вітру та планетних вітрів можуть розкрити більше про еволюцію води в нашій Сонячній системі та потенційні наслідки активності Сонця та магнітосфери на інші супутники та планетарні тіла. Для розширення цього дослідження знадобляться нові супутники, оснащені комплексними спектрометрами для картографування гідроксилу/води та датчиками частинок на орбіті та на місячній поверхні. Ці інструменти зможуть допомогти передбачити найкращі регіони для майбутніх розвідок, видобутку корисних копалин та можливого поселення на Місяці. Практично, це дослідження може вплинути на розробку майбутніх космічних місій для кращого захисту людей та супутників від небезпеки випромінювання частинок, а також на вдосконалення комп′ютерних моделей та лабораторних експериментів з вивчення утворення води в космосі.

Читайте ще цікаві новини про космос.

• Місяць
• астрохімія