Ярослав САДОВИЙ
«Урядовий кур’єр»

Нове дослідження, проведене співробітниками американського космічного агентства NASA, допомогло розкрити одну з найбільш інтригуючих таємниць Місяця. Вчені встановили, що на поверхні цього супутника Землі навіть у найаномальніших умовах може зберігатися вода у вигляді льоду або інею.

Дослідження опубліковане в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а коротко про нього йдеться на сайті Лабораторії реактивного руху NASA.

Однією з найбільш хвилюючих таємниць Місяця багато років є питання: чи є на поверхні цього супутника вода? Останні дослідження показали, що такий варіант не виключений. Зокрема, на це вказують радарні сигнали.

У той же час вчені відзначають, що умови на поверхні Місяця є занадто екстремальними для води. Якщо вночі там дуже холодно, то вдень – украй жарко. Тому вода може замерзнути в той період часу, коли вона знаходиться на темному боці Місяця, але вона обов'язково повинна дуже швидко випаруватися під впливом жарких сонячних променів, опинившись на освітленому боці супутника Землі.

Нове дослідження дає пояснення цьому феномену. Його автори звернули увагу на поверхневі тіні. Місяць густо покритий кратерами і скелями, що створює якусь "шорсткість" поверхні, що відкидають тіні. Як приклад NASA показало фотографію, зроблену місією "Аполлон-17" в 1972 році. На знімку добре видно тіні.

Фото NASA

Астрофізики вважають, що саме ці холодні тіні можуть дозволити водяному льоду накопичуватися у вигляді інею навіть у денний час, коли спека повинна його знищувати.

«Більше десяти років тому космічний апарат виявив можливу присутність води на денній поверхні Місяця, і це було підтверджено стратосферною обсерваторією інфрачервоної астрономії SOFIA в 2020 році, – розповідає Бьорн Девідсон з Лабораторії реактивного руху в Південній Каліфорнії. – Ці спостереження спочатку були нелогічними: вода не повинна «виживати»" в таких суворих умовах».

У новому дослідженні Девідсон і його команда припускають, що тіні, створювані «шорсткістю» місячної поверхні, служать притулком для водяного льоду. А зберігати свій вигляд йому також допомагає екзосфера Місяця – розріджені гази, які функціонують як тонка атмосфера.

Досі вважалося, що молекули води могли бути захоплені каменем або так званим ударним склом, які формуються при ударах метеоритів об поверхню при екстремально високій температурі і тиску. Вплавлена в ці матеріали вода може залишатися на поверхні навіть при нагріванні від Сонця і буде відображати радарний сигнал, аналогічний зафіксованому апаратом SOFIA.

Однак останні спостереження показали, що кількість води на поверхні Місяця зменшується до полудня і збільшується в другій половині дня. Це вказує на те, що вона здатна переміщатися з одного місця в інше протягом місячного дня. А це неможливо, якщо вода знаходиться в пастці всередині місячного каменю або ударного скла.

У новому дослідженні цю комп'ютерну модель переглянули. У ній було враховано «шорсткість» поверхні, і моделювання показало, що іній може утворюватися в невеликих тінях, завдяки чому може змінюватися і розподіл води по поверхні протягом дня.

А оскільки на Місяці немає щільної атмосфери для розподілу тепла по поверхні, то надзвичайно холодні, затінені ділянки з температурою до мінус 210 градусів за Цельсієм можуть спокійно бути сусідити з ділянками, нагрітими Сонцем до 120 градусів за Цельсієм.

У міру того, як Сонце рухається протягом місячного дня, поверхневий іній, який може накопичуватися в холодних затінених ділянках, повільно піддається впливу сонячного світла і циркулює в екзосфері Місяця. Потім молекули води знову замерзають на поверхні, накопичуючись у вигляді інею в інших затінених місцях.