Китайский лунный посадочный модуль обнаружил доказательства наличия родной воды на Луне
Китайский лунный посадочный модуль Chang'E-5 в 2020 году впервые в режиме реального времени на месте получил окончательное подтверждение сигнала воды в базальтовых породах и почве с помощью бортового спектрального анализа. Вывод был подтвержден лабораторным анализом образцов, доставленных посадочным модулем в 2021 году. Теперь команда Chang'E-5 определила, откуда взялась вода. Исследователи опубликовали свои результаты 14 июня в Nature Communications.
Схематическая диаграмма спектрального и лабораторного анализа проб Chang'E-5 на месте. Восемь гиперспектров, полученных бортовым спектрометром, показывают поглощение на длине волны 2,85 мкм. Гидроксилсодержащие апатиты в базальтовом обломке видны на изображении в обратном рассеянии электронов. Пироксен (Pyx), плагиоклаз (Pl), ильменит (Ilm), троилит (Tro). Кредит: CNSA/GRAS
Образцы лунного океана Oceanus Procellarum, древнего кобыльего базальта, название которого переводится как «Океан бурь», могут помочь определить источник лунной воды.
Китайский лунный посадочный модуль Chang'E-5 в 2020 году впервые в режиме реального времени на месте получил окончательное подтверждение сигнала воды в базальтовых породах и почве с помощью бортового спектрального анализа. Вывод был подтвержден лабораторным анализом образцов, доставленных посадочным модулем. в 2021 году. Теперь команда Chang'E-5 определила, откуда взялась вода.
Исследователи опубликовали свои результаты 14 июня в Nature Communications.
«Впервые в мире результаты лабораторного анализа лунных образцов и спектральные данные исследований лунной поверхности на месте были использованы совместно для изучения наличия, формы и количества «воды» в лунных образцах », — сказал соавтор . - автор корреспонденции Ли Чунлай из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук (NAOC). «Результаты точно отвечают на вопрос о характеристиках распределения и источнике воды в зоне посадки Chang'E-5 и обеспечивают основу для интерпретации и оценки сигналов воды в данных дистанционного зондирования».
ЧанъЭ-5 не наблюдал лунных рек или родников; скорее, посадочный модуль определил в среднем 30 гидроксильных частей на миллион в горных породах и почве на поверхности Луны. Молекулы, состоящие из одного атома кислорода и одного атома водорода, являются основным компонентом воды, а также наиболее распространенным результатом химической реакции молекул воды с другим веществом. Несмотря на то, что Ли представляет собой то, что Ли назвал «слабым концом лунной гидратации», гидроксил для воды является тем же, чем дым для огня: доказательство.
Образцы были собраны в самое жаркое время лунного дня, при температуре около 200°F, когда поверхность была наиболее сухой. Время также совпадает со слабыми солнечными ветрами, которые могут способствовать гидратации при достаточно высокой мощности.
Даже в таких обезвоженных условиях сигналы гидратации по-прежнему появлялись — так, исследователи спросили, откуда они взялись?
Впервые обнаруженный бортовым лунным минералогическим спектрометром посадочного модуля в 11 образцах горных пород и почвы и дополнительно подтвержденный пятью дополнительными многоэтапными лабораторными анализами восьми образцов, было обнаружено, что гидроксил происходит из двух разных источников. Небольшая часть образовалась в стеклообразном материале, созданном солнечным ветром, мешающим лунной поверхности, точно так же, как это было в образце Аполлона-11, собранном в 1971 году и испытанном в начале 2000-х годов. Но образец Chang'E-5 содержал лишь около трети количества генерируемого солнечным ветром стекла, содержащего гидроксил, по сравнению с образцом Apollo.
Это говорит о том, что солнечный ветер все же вносил, хотя и слабый, вклад в содержание гидроксила, наблюдаемое в месте посадки Chang'E-5. Основная часть гидроксила в образцах Chang'E-5 содержалась в апатите, кристаллическом, богатом фосфатами минерале, который естественным образом обнаруживается на Луне, а также на Земле.
«Этот избыток гидроксила является природным, демонстрируя присутствие внутренней воды лунного происхождения в лунных образцах ЧанъЭ-5, и что вода сыграла важную роль в формировании и кристаллизации поздней лунной базальтовой магмы», — сказал Ли, имея в виду к составу посадочной площадки Chang'E-5 в морском базальте Oceanus Procellarum. «Исследуя лунную воду и ее источник, мы узнаем больше о формировании и эволюции не только самой Луны, но и Солнечной системы. Кроме того, ожидается, что лунная вода обеспечит поддержку будущих ресурсов человека на Луне."
Исследователи планируют последующие исследования Луны с преемниками Chang'E-5, Chang'E-6 и Chang'E-7. По словам Ли, они будут продолжать исследовать лунную воду с помощью дистанционного зондирования, обнаружения на месте и лабораторного анализа, чтобы лучше понять источник, распределение и временные изменения лунной воды, включая полярный лед.
