SOFIA обнаружила воду на солнечной поверхности Луны

Стратосферная обсерватория инфракрасной астрономии НАСА (сокращенно SOFIA) впервые подтвердила наличие воды на освещенной солнцем поверхности Луны. Это открытие указывает на то, что вода может распространяться по лунной поверхности, а не только в холодных, затененных местах.

SOFIA обнаружила молекулы воды (H2O) в кратере Клавиуса, одном из крупнейших кратеров, видимых с Земли, расположенном в южном полушарии Луны. Предыдущие наблюдения поверхности Луны обнаружили некоторую форму водорода, но не смогли отличить воду от ее близкого химического родственника, гидроксила (ОН). Данные из этого места показывают, что вода в концентрациях от 100 до 412 частей на миллион. Результаты опубликованы в последнем выпуске журнала Nature Astronomy.

SOFIA

«У нас были признаки того, что H2O – знакомая нам вода – может присутствовать на солнечной стороне Луны, – сказал Пол Герц, директор отдела астрофизики в Управлении научной миссии в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне. – Теперь мы знаем, что так есть. Это открытие бросает вызов нашему пониманию лунной поверхности и поднимает интригующие вопросы о ресурсах, имеющих отношение к исследованию дальнего космоса».

Для сравнения: в пустыне Сахара в 100 раз больше воды, чем SOFIA обнаружила в лунном грунте. Несмотря на небольшие количества, открытие поднимает новые вопросы о том, как образуется вода и как она сохраняется на суровой безвоздушной поверхности Луны.

Вода – это ценный ресурс в глубоком космосе и ключевой ингредиент известной нам жизни. Еще предстоит определить, будет ли найденная вода легко доступна для использования в качестве ресурса. В рамках программы НАСА Artemis агентство стремится узнать все возможное о присутствии воды на Луне, прежде чем отправить первую женщину и следующего мужчину на поверхность Луны в 2024 году и обеспечить устойчивое присутствие там человека к концу десятилетия.

Результаты SOFIA основаны на многолетних предыдущих исследованиях наличия воды на Луне. Когда астронавты Аполлона впервые вернулись с Луны в 1969 году, она считалась полностью сухой. Орбитальные и ударные миссии за последние 20 лет, такие как спутник НАСА по наблюдению и зондированию лунных кратеров, подтвердили наличие льда в постоянно затененных кратерах вокруг полюсов Луны. Между тем, несколько космических аппаратов, в том числе миссия Кассини и миссия кометы Deep Impact, а также миссия Индийской организации космических исследований Чандраяан-1 и наземный инфракрасный телескоп НАСА, исследовали поверхность Луны и обнаружили доказательства гидратации в солнечных лучах. Тем не менее, эти миссии не смогли окончательно различить форму, в которой она присутствует – H2O или OH.

«До наблюдений SOFIA мы знали, что есть какая-то гидратация, – сказала Кейси Хоннибалл, ведущий автор, опубликовавшая результаты своей дипломной работы в Гавайском университете в Маноа в Гонолулу. – Но мы не знали, сколько на самом деле молекул воды, если они вообще есть, – как мы пьем каждый день – или что-то вроде остатков».

SOFIA дала новый способ смотреть на Луну. Это модифицированный реактивный лайнер Boeing 747SP, летящий на высоте до 15 км, где уже на 99% меньше водяного пара в атмосфере, с телескопом диаметром 106 дюймов, дает более четкое представление об инфракрасной Вселенной. Используя свою инфракрасную камеру для слабых объектов, SOFIA смогла уловить определенную длину волны, уникальную для молекул воды, в 6,1 микрон, и обнаружила относительно удивительную концентрацию в солнечном кратере Клавиуса.

«Без плотной атмосферы вода на освещенной солнцем поверхности Луны должна просто быть потеряна в космосе, – сказала Хоннибалл, которая сейчас работает докторантом в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. – Но каким-то образом мы это видим. Что-то производит воду, и что-то, должно быть, удерживает ее там».

В доставке или создании этой воды могли быть задействованы несколько сил. Микрометеориты, падающие на поверхность Луны, неся небольшое количество воды, могут осаждать воду на поверхности Луны при ударе. Другая возможность – это двухэтапный процесс, при котором солнечный ветер доставляет водород на поверхность Луны и вызывает химическую реакцию с кислородсодержащими минералами в почве с образованием гидроксила. Между тем, излучение от бомбардировки микрометеоритов могло преобразовывать этот гидроксил в воду.

Как затем вода накапливается – что делает возможным ее накопление – также вызывает некоторые интригующие вопросы. Вода могла быть захвачена в крошечные бусинки в почве, образовавшиеся из-за высокой температуры, создаваемой ударами микрометеоритов. Другая возможность заключается в том, что вода может быть скрыта между зернами лунного грунта и защищена от солнечного света, что потенциально делает ее немного более доступной, чем вода, заключенная в структурах, похожих на бусинки.

Для миссии, предназначенной для изучения далеких, тусклых объектов, таких как черные дыры, звездные скопления и галактики, внимание SOFIA на ближайшем и самом ярком соседе Земли было второстепенной работой. Операторы телескопа обычно используют направляющую камеру для отслеживания звезд, удерживая телескоп постоянно на своей наблюдаемой цели. Но Луна настолько близка и ярка, что заполняет все поле зрения гидрокамеры. Поскольку звезд не было видно, было неясно, сможет ли телескоп надежно отслеживать Луну. Чтобы определить это, в августе 2018 года операторы решили провести тестовое наблюдение.

«На самом деле это был первый раз, когда SOFIA посмотрела на Луну, и мы даже не были полностью уверены, получим ли мы надежные данные, но вопросы о лунной воде вынудили нас попробовать, – сказал Насим Рангвала, проект SOFIA. ученый из Исследовательского центра Эймса НАСА в Калифорнийской Кремниевой долине. – Невероятно, что это открытие стало результатом того, что по сути было испытанием, и теперь, когда мы знаем, что можем это сделать, мы планируем больше полетов, чтобы провести больше наблюдений».

Последующие полеты SOFIA будут искать воду в дополнительных освещенных солнцем местах и ​​во время различных лунных фаз, чтобы узнать больше о том, как вода производится, хранится и перемещается по Луне. Эти данные добавят к работе будущих лунных миссий, таких как NASA Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER), чтобы создать первые карты водных ресурсов Луны для будущего исследования космоса человеком.

Лидерами новых разработок в мобильной связи являются Huawei, Qualcomm и Oppo, а POCO отделился от Xiaomi и представил в Украине POCO M3 на Snapdragon 662.

Что делать, если пульт от телевизора не работает.

-->