Как распределяется вода на Луне: китайские ученые нашли ответ

Китайская автоматическая межпланетная станция «Чанъэ-6» впервые в истории доставила образцы грунта с обратной стороны Луны в июне 2024 года. Международная группа ученых из Китайской академии наук и Гавайского университета провела анализ проб, получив первые данные о количестве и распределении воды на поверхности естественного спутника Земли. Результаты опубликованы в авторитетном журнале Nature Astronomy.

Уникальную информацию ученые получили, проанализировав последствия работы двигателей «Чанъэ-6». Струи газов от двигателей при посадке аппарата сместили и обнажили слой мелкозернистого реголита, разрыв его на глубину от нескольких миллиметров до сантиметров. Это редкая возможность изучить состав подповерхностного слоя, обычно скрытого от наблюдения. Анализ показал, что участки, подвергшиеся воздействию шлейфов, демонстрируют отличные от нетронутой поверхности характеристики температуры и содержания воды, что связано с перераспределением мельчайших частиц грунта.

Среднее содержание воды в обнажившемся мелком реголите неглубокого залегания составило примерно 76 миллионных доли. Это значение оказалось ниже, чем содержание воды непосредственно на поверхности, которое в месте посадки оценивается в 105 миллионных долей. Кроме того, сравнение с данными предыдущего аппарата «Чанъэ-5», который совершил посадку на северо-западе Океана Бурь на видимой стороне Луны в 2020 году, позволило выявить существенную разницу: в месте посадки «Чанъэ-6» в Бассейне Южный полюс — Эйткен воды в среднем примерно в два раза больше.

Ученые также обнаружили, что содержание воды в одном и том же месте не является постоянным и меняется в течение лунного дня, достигая минимума в местный полдень. Все эти вариации, включая разницу между поверхностью и недрами, изменения в течение суток и контраст между разными регионами Луны, имеют общую природу. Исследователи предполагают, что они напрямую коррелируют с содержанием стекла в реголите, размером частиц, глубиной и временем суток. Это подтверждает гипотезу о том, что образование и распределение лунной воды зависит от воздействия солнечного ветра и постоянного перемешивания грунта в результате ударов других небесных тел.

Эти открытия имеют огромное практическое значение для будущего освоения Луны. Они указывают на то, что мелкозернистый реголит на поверхности и в самых верхних слоях лунной почвы может стать основным источником воды для будущих пилотируемых экспедиций. Вода будет критически важна для обеспечения жизни космонавтов и может быть разложена на водород и кислород для создания ракетного топлива.

В 2026 году запланирован запуск следующей автоматической станции — «Чанъэ-7», а в 2029 году — «Чанъэ-8». Они будут проводить научные исследования и эксперименты по использованию лунных ресурсов, что заложит основу для будущей Международной научной лунной станции (МНЛС) — проекта, возглавляемого Китаем и Россией.

Ранее стало известно, что ржавчина на Луне могла появиться благодаря Земле — какие доказательства нашли ученые.