Лёд на Луне: самые старые тени хранят больше всего воды

Учёные обнаружили закономерность в распределении водяного льда на Луне: больше всего его там, где кратеры дольше всего оставались в тени. Новое исследование показывает, что накопление влаги происходило постепенно на протяжении миллиардов лет, а не в результате единого катастрофического события.

Парадокс лунной воды долгое время оставался загадкой для планетологов. Данные миссий NASA чётко указывали на наличие льда в глубоких затемнённых кратерах вблизи Южного полюса, однако причины неравномерного распределения залежей были неясны. Международная группа учёных решила эту проблему с помощью компьютерного моделирования и анализа данных с зонда LRO.

Ключевую роль сыграли наблюдения прибора LAMP, работающего в ультрафиолетовом диапазоне. Он зафиксировал отражённое звёздное излучение от поверхности, что позволило идентифицировать участки с открытым льдом. Дополнительно инструмент Diviner измерил температурный режим лунного грунта в разных точках.

Исследователи выяснили, что наклон оси вращения Луны относительно Земли не оставался постоянным. Миллиарды лет назад он был иным, поэтому современные вечно теневые области не всегда находились в тени. Самые старые из них, остававшиеся без солнечного света дольше всего, накопили максимальные объёмы водяного льда.

Например, кратер Хоуорт неподалёку от южного полюса провёл в тени более трёх миллиардов лет. Вероятно, он хранит огромные запасы замёрзшей воды, которые могут быть доступны для будущих лунных экспедиций. Возраст ледяных отложений коррелирует со временем существования каждой конкретной «холодной ловушки».

Учёные предполагают несколько источников появления воды на спутнике Земли. Среди основных версий — древняя вулканическая активность, падения комет и астероидов, а также солнечный ветер, приносящий ионы водорода. Последние при определённых условиях соединяются с кислородом в лунных породах, образуя молекулы воды.

Полученные результаты опровергают гипотезу о разовом заносе воды каким-либо крупным космическим телом. Вместо этого процесс шёл непрерывно на протяжении как минимум последних полутора миллиардов лет, а возможно, и дольше — от 3 до 3,5 млрд лет. Это значительно сужает круг перспективных мест для поиска льда, делая приоритетными наиболее древние и тёмные кратеры.

Теперь планетологи могут точнее планировать посадки будущих автоматических станций и даже пилотируемых миссий. Обнаружение доступных запасов воды на Луне станет ключевым фактором для создания долговременных обитаемых баз и производства ракетного топлива прямо на месте.