Затененные участки на Луне моложе и, вероятно, содержат меньше воды
Поверхность Луны почти сплошь пересечена кратерами, более или менее значительными по размерам. Они возникают в результате столкновения с каменистыми телами, которые из-за отсутствия атмосферы почти целиком попадают на поверхность. Такие кратеры встречаются по всей Луне и на полюсах, где солнечные лучи падают на поверхность почти по касательной. В частности, на Южном полюсе сочетание этих двух факторов привело к тому, что на дне некоторых кратеров образовались зоны, постоянно находящиеся в тени, где температура достигает нескольких десятков градусов Кельвина.
В этих зонах, получивших название ПЗР (постоянно затенённый регион), с 2009 года было обнаружено присутствие водяного льда. Это позволило в последующие годы провести более глубокие исследования, чтобы понять его количество и точную область, где он может быть обнаружен, что гарантирует будущее для следующего освоения Луны. Для обеспечения жизнедеятельности человека на Луне необходим водяной лед, из которого можно получить питьевую воду, кислород для дыхания и особенно жидкий кислород для ракетного топлива. Однако количество льда в этих районах трудно измерить, разве что побывав там.
Возраст ПЗР
Новое исследование, опубликованное в середине сентября в журнале Science Advances и проведенное Норбертом Шоргхофером и Ралукой Руфу, похоже, указывает на то, что количество, оцененное в прошлые годы, придется пересмотреть в сторону уменьшения. Возможно, даже на много. Этим двум ученым не удалось более точно рассчитать количество водяного льда, но они получили результаты о возрасте затененных областей — ПЗР.
Это позволило понять, что они образовались после формирования Луны и, следовательно, не могут содержать древний водяной лед, относящийся к геологически активному периоду Луны.
Возникновение и существование постоянно затененной области на Луне зависит, в частности, от оси вращения нашего спутника. Если угол ее наклона меняется, то солнечная радиация в определенных областях может перестать быть касательной, освещая эту область и растапливая ее лед.
Поэтому изучение первых нескольких сотен миллионов лет существования Луны особенно важно. В настоящее время известно, что Луна возникла 4,5 млрд. лет назад в результате столкновения другого каменистого тела с Землей. Согласно исследованиям Парижской обсерватории, опубликованным в 2022 году, первоначально Луна находилась гораздо ближе к нашей планете, а ее ось была наклонена на 77 градусов. При таком наклоне полюса оказались под прямым воздействием солнечного света, что уничтожило все следы ПЗР.
Со временем Луна все дальше и дальше удалялась от Земли, и сила гравитации Солнца стала играть все большую роль, а Земли — все меньшую. Это позволило выпрямить ось вращения до нынешних 5,1 градуса. Этот анализ позволил доктору Шоргхоферу рассчитать средний возраст постоянных затененных участков Луны, равный 1,8 млрд. лет.
Отсюда следует, что эти области не могут содержать водяной лед, образовавшийся в первые годы существования Луны, когда в результате метеоритных ударов и геологической активности на поверхность попало гораздо больше воды. Поэтому то, что обнаружено в настоящее время, должно было возникнуть каким-то другим путем и, следовательно, быть гораздо меньше, чем предсказывалось.
Это новое еще раз обращает внимание на то, как много еще предстоит изучить и открыть о нашем спутнике, и насколько важны будут роботизированные миссии всех государств, участвующих в новой гонке к Луне, до прибытия астронавтов.