Международная группа учёных пришла к выводу, что вода на Луне накапливалась постепенно на протяжении миллиардов лет, а не возникла в результате одного крупного события. Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.

Главный вывод исследования

Анализ данных показал, что самые древние кратеры у южного полюса Луны содержат значительно больше льда, чем более молодые. Это свидетельствует о том, что процесс накопления воды шёл почти непрерывно в течение 3–3,5 миллиарда лет.

«Похоже, что самые древние кратеры содержат больше всего льда. Это означает, что процесс шел почти непрерывно», — отметил соавтор исследования Пол Хейн.

Учёные отвергли гипотезу об одномоментном появлении большого количества воды (например, после падения гигантской кометы) и пришли к выводу, что вода поступала на Луну из нескольких источников в течение очень долгого времени.

Откуда бралась вода

Исследователи рассматривают три основных механизма:

  • Древний вулканизм — вода могла выделяться из недр Луны во время извержений миллиарды лет назад.
  • Кометы и астероиды — при падении они приносили воду и лёд.
  • Солнечный ветер — протоны (ядра водорода) из солнечного ветра взаимодействовали с кислородом в лунном реголите, образуя молекулы воды.

Образовавшаяся вода мигрировала по поверхности и в итоге оседала в так называемых «холодных ловушках» — кратерах, которые находятся в постоянной тени и никогда не прогреваются солнечными лучами. Температура в этих областях может опускаться до минус 230–240 °C, что позволяет льду сохраняться миллиарды лет.

Почему лёд распределён неравномерно

Учёные обнаружили, что количество льда сильно зависит от возраста и продолжительности затенения кратера. Например, кратер Хаворт (Haworth) у южного полюса, который находится в тени более 3 миллиардов лет, считается одним из главных потенциальных «резервуаров» лунного льда.

Неравномерное распределение льда объясняет, почему в одних кратерах его много, а в соседних — почти нет.

Почему это важно

Понимание происхождения и распределения воды на Луне имеет огромное значение не только для науки, но и для будущих пилотируемых миссий. Лёд можно использовать как источник питьевой воды, кислорода для дыхания и ракетного топлива (разделив воду на водород и кислород).

Ведущий автор исследования Одед Ахаронссон подчеркнул, что окончательно ответить на вопрос о происхождении лунной воды смогут только прямые исследования: анализ образцов грунта на месте или доставка их на Землю.

Вкратце

Вода на Луне накапливалась постепенно в течение 3–3,5 миллиарда лет из нескольких источников: вулканизма, комет и астероидов, а также за счёт взаимодействия солнечного ветра с лунным грунтом. Лёд сохраняется в постоянно затенённых кратерах — «холодных ловушках» у южного полюса. Самые старые кратеры содержат больше всего льда, что подтверждает длительный и непрерывный характер процесса. Эти данные важны для планирования будущих лунных баз, где вода может стать ключевым ресурсом для питья, дыхания и производства топлива. Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.