NASA рассказало, как лунные камни превращаются в воду

Заряженные частицы в потоке солнечного ветра, атакующие лунную поверхность на скорости до 450 километров в секунду, могут обогащать ее необходимыми для создания молекул воды ингредиентами, заявляют ученые NASA в исследовании, представленном в журнале JGR Planets.

«Мы думаем о воде как об особом магическом соединении. Но вот что поразительно: каждый камень может стать водой, особенно после облучения солнечным ветром», – рассказывает Уильям М. Фаррелл, участник исследования из Центра космических полетов NASA им. Годдарда.

Понимание того, сколько воды или ее химических компонентов доступно на Луне, имеет решающее значение для миссий по отправке людей на спутник Земли и создания там поселений. Поэтому исследователи постоянно совершенствуют модели с целью раскрыть динамику движения ценных ресурсов, таких как водород, на поверхности Луны и ее экзосфере. Это поможет в итоге выяснить, «куда идти, чтобы их собрать».

За последние годы несколько космических аппаратов нашли доказательства присутствия на Луне воды или ее компонентов. Но вопрос, как эти атомы и соединения образуются на нашем спутнике, пока остается открытым. Возможно, падения метеоритов инициируют необходимые химические реакции, однако многие ученые считают, что основным двигателем в этом процессе выступает солнечный ветер, и новое исследование поддерживает эту идею.

Используя моделирование, которое показывает процессы, возникающие при столкновении солнечного ветра с поверхностью Луны, ученые обнаружили, что такое взаимодействие может привести к образованию атомов водорода (H), которые затем, мигрируя в лунную почву, соединяются с выбитыми атомами кислорода (О), присутствующими в кремнеземе (SiO2) и других кислородсодержащих молекулах.

«Из предыдущих исследований мы знаем, сколько водорода поступает от солнечного ветра, мы также знаем, сколько содержится в очень тонкой атмосфере Луны, и у нас есть измерения количества гидроксила на поверхности спутника. Теперь мы выяснили, как эти три показателя физически связаны», – добавил Джеммс Такер, ведущий автор исследования из Центра космических полетов NASA им. Годдарда.

Ключевым результатом исследования, по мнению ученых, является то, что каждое незащищенное атмосферой космическое тело с кремнеземом, от Луны до мелкого камня, может создать гидроксил и, таким образом, стать химическим заводом по производству воды.