В доставленном «Аполлонами» лунном грунте нашли земную воду
До сих пор многие ученые считали, что у лунной воды два источника происхождения: немалая доля доставлена с упавшими кометами, но большая часть образовалась на самой Луне под действием частиц солнечного ветра. По итогам недавнего исследования планетологи вынуждены перечеркнуть эту картину. Они заявили, что кометная вода на естественном спутнике Земли действительно есть, но радиация вряд ли сыграла значительную роль. Вместо этого, похоже, главная часть лунной воды происходит из того же материала, из которого сформировалась наша планета.
Воду в лунном грунте на самом деле нашли сразу после его доставки на Землю и американскими астронавтами, и советскими аппаратами «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24». Тогда в нее «не поверили»: сочли результатом земного загрязнения. Много лет спустя довольно богатые водяные запасы на Луне показали данные нескольких разных спутниковых приборов. Стоит напомнить о российском детекторе «ЛЕНД» на борту зонда Lunar Reconnaissance Orbiter: он позволил составить целую карту лунных ледяных залежей, и именно после этого космические державы загорелись идеей построить постоянные базы в лунной мерзлоте у Южного полюса.
В вечной тьме на дне лунных полярных кратеров вода содержится в виде отдельных ледяных частиц, но даже на поверхности, в отлично освещаемых местах, молекулы воды есть, только они там не «сами по себе», а «встроены» в кристаллическую структуру минералов в грунте. Это называется гидратацией пород. Доставленные на Землю лунные образцы оказались гидратированы — пусть не так сильно, как земные, но все же Луна оказалась не безводной.
Интересно, что после получения всего этого грунта (в общей сложности сотни килограммов) его намеренно не стали весь сразу использовать для анализа: большую часть «законсервировали» до лучших времен, то есть до появления более совершенной исследовательской техники. Поэтому его по сей день продолжают доставать из запасников и берут мизерными порциями, но даже нескольких граммов бывает достаточно для совершения важнейших открытий.
Недавно планетологи из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) и Эдинбургского университета (Великобритания) использовали девять разных образцов, доставленных по программе «Аполлон», а именно — во время миссий «Аполлон-11», «Аполлон-12», «Аполлон-14» и «Аполлон-17». Таким образом, этот грунт собран в Море Спокойствия, Океане Бурь, кратере Фра Мауро у Моря Познанного и долине Тельца-Литтроу на краю Моря Ясности соответственно.
Задачей исследователей было извлечь воду из минералов всего этого грунта и посмотреть, что она представляет собой. Извлекали ее путем нагрева сначала до плюс 50, потом до плюс 150 и, наконец, до плюс 1000 градусов Цельсия. Оказалось, часть воды высвобождалась уже при небольшом нагреве, но некоторые молекулы удавалось «оторвать» только при плюс 1000 градусах. Это говорит о том, что одна часть лунной воды слабо связана с минералами, а другая очень прочно в них закрепилась.
Все добытые таким образом лунные молекулы воды сравнивали с Н2О в земных породах и в разнообразных метеоритах самого распространенного типа — хондритах, то есть камнях с многочисленными «хондрами»: зернами, вкраплениями. Как именно сравнивали: по тому, какие в молекулах воды атомы кислорода. Есть три стабильных изотопа: кислород-16, кислород-17 и кислород-18. Напомним, эти числа обозначают разное количество нейтронов в их атомных ядрах. Почти весь кислород в земной воде — это кислород-16, а двух остальных изотопов в ней ничтожно мало. Во внеземных породах картина наблюдается несколько другая, причем в разном веществе разное соотношение этих изотопов.
Результатами своего сравнительного исследования ученые поделились в статье для журнала Proceedings of the National Academy of Sciences. Они пишут, что основная часть изученной лунной воды по кислородному «признаку» оказалась больше всего похожа на воду в энстатитовых хондритах — метеоритах очень редких, но напоминающих земное вещество. Кислород в них как раз примерно такой, как на Земле. Есть гипотеза, что именно эти породы в начале истории Солнечной системы внесли огромный вклад в формирование Земли и «принесли» ей большую часть воды.
Поэтому, по мнению ученых, открытие сходства лунного грунта с этими метеоритами одновременно означает две вещи: что лунная вода — по большей части вода земная и что Земля действительно получила ее от энстатитовых хондритов.
Планетологи добавили, что нашли в «аполлоновских» образцах и немало кометной воды, а вот воды еще одной разновидности обнаружили не так много, как ожидали: речь идет о воде, которая образуется под действием солнечной радиации. Как именно: от Солнца нескончаемым потоком летят протоны, и каждому из них нужен лишь один-единственный электрон, чтобы стать полноценным атомом водорода, и это благополучно происходит на лунной поверхности. Далее этот водород встречается с атомами кислорода, которого в лунном грунте очень много. Результат — H2O.
До сих пор многие исследователи считали, что это и есть главный источник образования лунной воды. Проблема в том, что тогда кислород в молекулах этой воды должен быть точно таким же, как весь остальной кислород в лунном грунте. Нынешнее исследование показало, что в основном он другой.
Планетологи подчеркнули, что не ожидали увидеть на Луне так много земной воды: по широко распространенной версии, Земля получила естественный спутник из обломков своего катастрофического столкновения с планетой размером с Марс. Предполагалось, что от такого удара вся вода из выброшенного в космос вещества быстро улетучилась. Теперь выходит, что это не совсем так.
Naked Science ранее писал об альтернативной теории образования Луны — мультиимпактной. В ее рамках основная часть лунного материала — выбитые из Земли астероидами обломки. Поскольку энергия ударов астероидов несопоставимо меньше, чем при соударении планет, такие обломки не расплавлялись и могли доставить на Луну земную воду.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Авторы нового исследования провели сравнительный анализ видов паукообразных и выяснили, какие эволюционные и биомеханические факторы делают одних пауков быстрыми, а других — медленными. Параллельно ученые выделили из этой группы рекордсмена по скорости перемещения.
Сотрудники факультета экономических наук НИУ ВШЭ показали, что точность прогноза рождаемости в России можно улучшить почти в полтора раза, если добавить в модель динамику поисковых запросов по темам, связанным с беременностью и родами. В наиболее эффективных моделях ошибка прогноза снижается с 4,6 до 3,2%.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии