Пришельцы и инопланетяне здесь!

НЛО рядом...



Лед на поверхности Луны

  Загадки космоса     Окт.24  

Луна во льдахДолгие годы считалось, что на поверхности Луны нет ни капли влаги.

С этим трудно поспорить: даже человеку, далекому от астрономии, известно, что физические условия на естественном спутнике Земли исключают возможность существования там воды - по крайней мере, в жидком виде. Тем не менее, воду на Луне по-прежнему продолжают искать - и, надо сказать, небезуспешно.

Вы спросите - а зачем, собственно, нам лед на Луне? Вопрос имеет прямое отношение к освоению космоса. Дело в том, что работа постоянной пилотируемой лунной базы подразумевает потребление большого количества разнообразных веществ и материалов, важнейшим из которых является вода. Возможность добычи воды на месте существенно облегчит функционирование лунных баз и снизит его стоимость.

Вода в твердой фазе уже обнаружена на поверхности многих крупных тел Солнечной системы. Наличием влаги могут похвастаться три из четырех галилеевых спутников Юпитера (Европа, Ганимед и Каллисто), некоторые сферические спутники Сатурна. Урана и Нептуна, кометные ядра. Также вода в виде льда присутствует в полярных районах Марса и, конечно же, Земли. Предполагается, что Плутон и другие объекты так называемого пояса Койпера также могут частично состоять из водяного льда и твердой фазы углеводородов. Но совершенно особого внимания достойно гипотетическое наличие льда на поверхностях ближайших к Земле крупных без атмосферных тел - Луны и Меркурия.

Еще в начале 60-х годов прошлого века американские исследователи предположили, что вода может замерзать в так называемых «холодных ловушках» - местах вблизи полюсов, никогда не освещаемых Солнцем. Правда, ученые считали причиной появления льда дегазации Луны и потерю ею летучих компонентов в начальный период ее развития, что, в конечном счете, оказалось неверным. До истины докопался видный эстонский астроном, который связал образование «холодных ловушек» с испарением при ударе метеороидов о поверхность Луны, а также их миграцией и захоронением в этих местах.

Но возможно ли сохранение «холодных ловушек» в течение длительного по космологическим масштабам времени?
Для долгого существования районов, никогда не освещаемых Солнцем, необходимо наличие достаточно глубоких метеоритных или вулканических кратеров. Угол наклона оси вращения Луны к нормали от плоскости ее орбиты отличается чуть больше, чем на один градус, а плоскость, по которой она вращается вокруг Земли, даже в своих максимальных значениях также незначительно различается с эклиптикой.
Если бы этот угол составлял достаточно большое значение - как у Луны и Марса, - существование вечно затененных районов было бы невозможным. Если кратеры находятся в полярных районах, центральная их часть никогда не будет освещена Солнцем, а так как теплоперенос на поверхности Луны практически отсутствует, температура в этих местах может достигать значений, близких к абсолютному нулю.

Дело в том, что с момента своего образования Луна постоянно подвергалась космическим бомбардировкам, причем с ее поверхностью сталкивались не только обычные каменные, железные и железокаменные метеориты, но и, несомненно, кометные ядра и их фрагменты. И так как ядра комет состоят из различных легкоплавких льдов и летучих углеводородов, при взрыве и последующем полном испарении этих объектов часть их молекул может совершать тепловое столкновительное движение, в процессе которого некоторая доля молекул способна достигать тех самых вечно затемненных областей в полярных регионах.

Длительный перерыв, возникший между последними пилотируемыми полетами по программе «Аполлон* в начале 70-х годов и возобновлением полетов межпланетных станций в середине 90-х, не способствовал прояснению ситуации с существованием лунных льдов. Важное открытие было сделано с помощью лунного американского зонда «Клементина» и автоматической станции «Галилео», двигавшейся по направлению к Юпитеру и пролетавшей мимо системы «Земля-Луна»: ими была открыта крупная депрессия - древнейший ударный кратер, бассейн Южный Полюс - Эйткен, составляющий приблизительно 2500 км в диаметре и 13 км глубиной.

Спускаемый аппарат во время проб на Южном полюсе-Эйткен. Изображение: NASA

Спускаемый аппарат во время проб на Южном полюсе-Эйткен. Изображение: NASA

Начиная с 1996 года целый ряд искусственных спутников Луны был намеренно уничтожен в вечно затемненных областях: когда двигавшийся со скоростью примерно 2 км/с аппарат сталкивался с поверхностью Луны, происходящий взрыв испарял в том числе и обогащенные водой под поверхностные слои, что могло быть зафиксировано чувствительной наземной аппаратурой.

 

Первой в полярную область Луны упала американская автоматическая станция «Лунар Проспектор» в 1997 году. К сожалению, даже самые тщательные наблюдения не выявили следов взрыва - возможно, на конечном участке траектории произошел сбой, и станция не попала в заданную затемненную область внутри полярного кратера.
Следующим был европейский зонд «Смарт-1», запущенный в сентябре 2003 года. После совершения ряда сложных маневров в поле тяготения Земли и Луны в ноябре 2004-го он вышел на орбиту вокруг нашего естественного спутника, а еще через два года совершил контролируемое падение в заданный постоянно затемненный район.
Этому событию сопутствовали понятный ажиотаж среди профессиональных астрономов и любителей и обширная программа наблюдений района падения в небольшие и крупные телескопы для определения характеристик поверхности и параметров взрыва. Время и место падения могли измениться в зависимости от деталей траектории аппарата в последние дни и часы, а также от рельефа в месте столкновения. Район падения находился на видимой, но не освещенной в это держания водорода в приповерхностном слое реголита (лунного грунта), провести поиск залежей водяного льда в вечно затемненных приполярных кратерах, а также оценить вклад нейтронной компоненты в радиационный фон Луны для обеспечения радиационной безопасности будущих пилотируемых экспедиций и постоянных баз на поверхности спутника.

Камера не зафиксировала отражение света, которое свидетельствовало бы о наличии льда время стороне Луны, так что явление наблюдалось в виде небольшой компактной вспышки. Однако и в этом случае, несмотря на тщательный анализ результатов, доказательства испарения воды не были получены.

Запущенная в июне 2009 года американская станция LKR0SS 9 октября достигла одного из небольших кратеров в полярной области - причем сначала поверхности Луны коснулась последняя ступень ракеты «Атлас V», которая доставила аппарат на орбиту. Два удара произошли с разницей всего в несколько минут, таким образом, что аппаратура зонда смогла зафиксировать происходящее при взрыве ракеты-носителя. К сожалению, самые тщательные наблюдения не обнаружили ощутимого выброса паров воды при этих падениях - вспышка и выброс от удара оказались намного меньше, чем предполагалось первоначально. Большие наземные телескопы ничего не зафиксировали.

Интересно отметить, что на другом аппарате LRO, выведенном на орбиту этой же ракетой-носителем, находился российский прибор ЛЕНД, разработанный в Институте космических исследований РАН. Фактически это небольшой нейтронный телескоп с высоким пространственным разрешением, предназначенный для измерения излучения лунной поверхности.

Японский лунный аппарат «Кагуя» обследовал кратер Шеклетон на южном полюсе Луны при помощи специальной телекамеры с очень высоким разрешением. Камера не зафиксировала отражение света, которое свидетельствовало бы о наличии льда. Однако такой результат лишь означает, что в этом месте нет достаточно чистого льда непосредственно на поверхности, но при этом лед может находиться под ней.

В соответствии с полученными данными исследователи существенно переработали имеющиеся модели. И раньше предполагалось, что кометная водно-углеводородная компонента составляет небольшой процент от вещества верхних горизонтов реголита, но по нынешним оценкам некоторых ученых эта доля может быть значительно снижена. В принципе, не выглядит совсем невероятным и полное отсутствие воды и других летучих соединений в твердой фазе, но и этот факт нуждается в теоретическом подтверждении. Тем временем появились вполне серьезные проекты доставки лунного вещества с полярных областей - подобный материал даже в ничтожном количестве будет иметь важнейшее значение для развития геохимии.

Хотя шансы на существование лунного льда понизились, исследования в области этой интереснейшей проблемы будут продолжаться: и положительный, и отрицательный ответ будет иметь одинаково большое значение для понимания истории развития крупных без атмосферных тел и комет, чье вещество неизменно с момента образования Солнечной системы.



Добавить комментарий Лед на поверхности Луны



Это интересно

Зов Ктулху

Этот ужас хорошо известен почитателям фэнтезийных романов ужасов уже около ста ...

Разное

Энцелад

Энцелад

Энцелад. Этот спутник Сатурна открыл ...