Ученые США заподозрили, что на полюсах Луны могут существовать скрытые ледяные пласты, содержащие огромные запасы воды. Моделирование показало, что эти резервуары должны были возникнуть миллиарды лет назад в результате серии мощных вулканических извержений, выбрасывающих облака водяного пара. Результаты исследования опубликованы в журнале The Planetary Science Journal.
С помощью компьютерного моделирования ученые Колорадского университета в Боулдере воссоздали условия на древней Луне, когда из-за вулканической активности начали формироваться лунные моря. Вулканы извергали огромное количество водяного пара, который затем оседал, образуя запасы льда. В настоящее время эти запасы могли сохраниться на дне лунных кратеров, на глубине 5-10 метров под поверхностью, и быть пригодными для использования в качестве источника питьевой воды для астронавтов или переработки в ракетное топливо.
Полученные результаты дополняют добытые ранее свидетельства наличия большого количества воды в лунных породах. В исследовании 2020 года планетолог Колорадского университета Пол Хейн (Paul Hayne) и его коллеги показали, что более 15 тысяч квадратных километров поверхности вблизи северного и южного полюсов Луны могут удерживать лед. В то же время, согласно исследованию ученых Института луны и планет в Хьюстоне, мощные вулканические извержения, происходившие 2-4 миллиарда лет назад, выбрасывали облака, которые состояли из угарного газа и водяного пара. Эти облака не уходили сразу в космос, а притягивались к Луне, создавая временную разреженную атмосферу.
Для создания модели ученые Колорадского университета использовали оценки, по которым на пике вулканической активности одно мощное извержение происходило каждые 22 тысячи лет. Сформировавшаяся при этом атмосфера должна была просуществовать около 2,5 тысячи лет, что достаточно для конденсации большого количества водяного пара в лед.
Исследователи также проанализировали данные о температуре лунной поверхности, полученные межпланетной станцией Lunar Reconnaissance Orbiter, и пришли к выводу, что около 41 процента всей массы извергнутой воды могло сконденсироваться вблизи полюсов, образуя пласты льда толщиной в несколько сотен метров. Южный полюс должен был накопить в два раза больше воды, чем северный, и толщина отложений здесь также больше.
Общая масса сконденсированной воды примерно равна восьми квадриллионам килограммам, что превышает ее количество в озере Мичиган. Вероятно, большая часть воды могла сохранится в настоящее время под толстым слоем реголита. По словам ученых, будущие пилотируемые миссии или зонды могли бы подтвердить, действительно ли на Луне находятся такие большие резервуары льда.
