Первая подробная карта распределения воды на южном полюсе Луны
Несмотря на вывод из эксплуатации в декабре 2022 года, данные стратосферной обсерватории для инфракрасной астрономии SOFIA продолжают приносить результаты для научного сообщества. Новое исследование позволило составить первую подробную карту распределения воды на южном полюсе Луны. Наблюдаемая область охватывает около четверти лунной поверхности на стороне, обращенной к Земле, ниже 60 градусов широты, вплоть до южного полюса.
Распределение воды было нанесено на карту благодаря наблюдению солнечного излучения, отраженного от лунной поверхности в инфракрасном диапазоне. Другие миссии изучали различные длины волн света от Луны, но не смогли отличить излучение, отраженное водой, от излучения, отраженного похожими молекулами, такими как гидроксил.
Результат этого последнего исследования в сочетании с двумя предыдущими, проведенными на основе наблюдений SOFIA в 2022 году, позволяет обнаружить особую и уникальную световую сигнатуру воды.
Ученые объединили данные, полученные с SOFIA, с тщательно освещенной моделью лунного рельефа, чтобы выделить затененные области. На карте синим цветом выделены области рядом с этими местами. Это те области, где коротковолновая инфракрасная камера FORCAST аппарата SOFIA обнаружила больше всего световых признаков воды в диапазоне 6,1 мкм.
Распределение воды
Благодаря новой карте исследователи могут лучше понять, как вода адаптируется к морфологическим условиям лунной поверхности, лучше различая края кратеров и отдельные горы. Кроме того, на основе более высокой концентрации воды в разных местах можно выявить различия между горячими областями, на которые воздействует солнечная радиация, и холодными областями в тени.
Следовательно, морфология рельефа играет ключевую роль в количестве воды, присутствующей на лунной поверхности: как и ожидалось, вода была обнаружена в большей концентрации на затененных сторонах кратеров и гор, чем на склонах или равнинах, подверженных воздействию солнечного излучения.
Исследователи сравнили данные из более сухой области вблизи экватора с данными, собранными вблизи Южного полюса, чтобы понять, как меняется обилие воды в разных областях. Однако наблюдался не только регион вблизи полюса, но и другие области, которые сейчас анализируются и будут иметь решающее значение для будущих миссий.
Полезность карты
Таким образом, исследование позволяет предположить, как может быть распределена вода на лунной поверхности, особенно вблизи южного полюса. Эта область представляет интерес не только для миссий Артемиды и возможного будущего пребывания человека на поверхности спутника, но и для роботизированных научных миссий, которые будут предшествовать им.
Одним из примеров является миссия VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover), которая приземлится в регионе, изучаемом SOFIA, в конце 2024 года. Вода на Луне может присутствовать в грунте в виде кристаллов льда или молекул воды, химически связанных с другими материалами.
Однако откуда берется эта вода, до сих пор остается загадкой: древняя ли она и всегда ли существовала на Луне? Возможно, это результат ранних лунных геологических процессов, или же она относительно современная, принесенная на наш спутник метеоритными явлениями? VIPER при поддержке данных SOFIA попытается ответить на этот вопрос. Однако уже сейчас ясно, что на Луне находится гораздо большее количество воды, чем считалось ранее.