Вода на Місяці: відмінності між версіями

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
[перевірена версія][перевірена версія]
Вилучено вміст Додано вміст
Немає опису редагування
Немає опису редагування
Рядок 4: Рядок 4:
[[Файл:The_image_shows_the_distribution_of_surface_ice_at_the_Moon's_south_pole_(left)_and_north_pole_(right).webp|праворуч|міні|350x350пкс| На зображенні показано розподіл поверхневого льоду на [[Південний полюс Місяця|південному полюсі Місяця]] (ліворуч) і [[Північний полюс Місяця|Північному полюсі]] (праворуч) за допомогою спектрометра НАСА [[Moon Mineralogy Mapper]] (M<sup>3</sup>) на борту індійського орбітального апарату [[Чандраян-1]].]]
[[Файл:The_image_shows_the_distribution_of_surface_ice_at_the_Moon's_south_pole_(left)_and_north_pole_(right).webp|праворуч|міні|350x350пкс| На зображенні показано розподіл поверхневого льоду на [[Південний полюс Місяця|південному полюсі Місяця]] (ліворуч) і [[Північний полюс Місяця|Північному полюсі]] (праворуч) за допомогою спектрометра НАСА [[Moon Mineralogy Mapper]] (M<sup>3</sup>) на борту індійського орбітального апарату [[Чандраян-1]].]]
'''Вода на Місяці'''&nbsp;— це [[вода]], яка перебуває на [[Місяць (супутник)|Місяці]] незалежно від форми. Як виявила [[SOFIA|обсерваторія SOFIA]] (спільний проект 80/20 НАСА та Німецького аерокосмічного центру, DLR) у 2020 році, дифузні молекули води в низьких концентраціях можуть зберігатися на освітленій сонцем поверхні Місяця.<ref>{{Cite web|url=https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-sofia-discovers-water-on-sunlit-surface-of-moon/|title=NASA - SOFIA discovers water on sunlit surface of the Moon|date=26 October 2020|website=NASA}}</ref> Поступово [[водяна пара]] [[Фотоліз|розкладається сонячним світлом]], через що [[водень]] і кисень втрачаються у космосі. Вчені знайшли водяний [[лід]] у холодних, [[Кратер вічної тіні|постійно затінених кратерах]] на полюсах Місяця.<ref>{{Cite journal|last=Pinson|first=Jerald|date=2020-11-20|title=Moon May Hold Billions of Tons of Subterranean Ice at Its Poles|journal=Eos|volume=101|doi=10.1029/2020eo151889|issn=2324-9250|doi-access=free}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://www.jpl.nasa.gov/news/ice-confirmed-at-the-moons-poles|title=Ice Confirmed at the Moon's Poles|website=NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL)|access-date=2023-04-13}}</ref> Молекули води також присутні в надзвичайно тонкій [[Атмосфера Місяця|атмосфері Місяця]].<ref name="nasa">{{Cite web|url=http://www.nasa.gov/mission_pages/LADEE/news/lunar-atmosphere.html#.VCzkF2eSxQA|title=Is There an Atmosphere on the Moon? &#124; NASA|date=7 June 2013|publisher=nasa.gov|access-date=2015-05-25}}</ref>
'''Вода на Місяці'''&nbsp;— це [[вода]], яка перебуває на [[Місяць (супутник)|Місяці]] незалежно від форми. Як виявила [[SOFIA|обсерваторія SOFIA]] (спільний проект 80/20 НАСА та Німецького аерокосмічного центру, DLR) у 2020 році, дифузні молекули води в низьких концентраціях можуть зберігатися на освітленій сонцем поверхні Місяця.<ref>{{Cite web|url=https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-sofia-discovers-water-on-sunlit-surface-of-moon/|title=NASA - SOFIA discovers water on sunlit surface of the Moon|date=26 October 2020|website=NASA}}</ref> Поступово [[водяна пара]] [[Фотоліз|розкладається сонячним світлом]], через що [[водень]] і кисень втрачаються у космосі. Вчені знайшли водяний [[лід]] у холодних, [[Кратер вічної тіні|постійно затінених кратерах]] на полюсах Місяця.<ref>{{Cite journal|last=Pinson|first=Jerald|date=2020-11-20|title=Moon May Hold Billions of Tons of Subterranean Ice at Its Poles|journal=Eos|volume=101|doi=10.1029/2020eo151889|issn=2324-9250|doi-access=free}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://www.jpl.nasa.gov/news/ice-confirmed-at-the-moons-poles|title=Ice Confirmed at the Moon's Poles|website=NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL)|access-date=2023-04-13}}</ref> Молекули води також присутні в надзвичайно тонкій [[Атмосфера Місяця|атмосфері Місяця]].<ref name="nasa">{{Cite web|url=http://www.nasa.gov/mission_pages/LADEE/news/lunar-atmosphere.html#.VCzkF2eSxQA|title=Is There an Atmosphere on the Moon? &#124; NASA|date=7 June 2013|publisher=nasa.gov|access-date=2015-05-25}}</ref>

Експеримент [[НАСА]] Ice-Mining Experiment-1 (планується запустити у рамках місії {{Iw|PRIME-1|3=en}} не раніше ніж наприкінці 2024 року) покликаний відповісти на питання, чи є водяний лід у придатних для використання кількостях у [[Південний полюс Місяця|південному полярному регіоні]].<ref>{{Cite web|url=https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=PRIME-1|title=NASA - NSSDCA - Spacecraft - Details}}</ref>

Вода (H<sub>2</sub>O) і пов’язана з нею [[Гідроксильна група|гідроксильна]] група (-OH) існують у хімічно зв’язаних формах у вигляді [[Гідрати|гідратів]] і [[Гідроксиди|гідроксидів]] з місячними мінералами (а не у формі вільної води), і дані переконливо свідчать про те, що це відбувається в низьких концентраціях на більшості поверхні Місяця.<ref name="Lucey">{{Cite journal|last=Lucey|first=Paul G.|date=23 October 2009|title=A Lunar Waterworld|journal=Science|volume=326|issue=5952|pages=531–532|bibcode=2009Sci...326..531L|doi=10.1126/science.1181471|pmid=19779147}}</ref> Фактично, розраховано, що [[Адсорбція|адсорбована]] вода існує в слідових концентраціях від 10 до 1000 {{Iw|частка на мільйон|частин на мільйон|en|Parts-per notation}}.<ref>{{Cite journal|last=Clark|first=Roger N.|date=23 October 2009|title=Detection of Adsorbed Water and Hydroxyl on the Moon|url=https://zenodo.org/record/1230906|journal=Science|volume=326|issue=5952|pages=562–564|bibcode=2009Sci...326..562C|doi=10.1126/science.1178105|pmid=19779152|doi-access=free}}</ref> Протягом другої половини 20-го сторіччя на основі різноманітних спостережень було накопичено непереконливі докази існування вільного водяного льоду на полюсах Місяця, які свідчать про наявність зв’язаного водню.

18 серпня 1976 року [[Союз Радянських Соціалістичних Республік|радянський]] зонд [[Луна-24|«Луна-24»]] здійснив посадку в [[Море Криз|Морі Криз]], взявши проби з глибин 118, 143 і 184&nbsp;см місячного [[Реголіт|реголіту]], і повернув їх на Землю. У лютому 1978 року лабораторний аналіз цих зразків показав, що вони містили 0,1% (1000 ppm) води за масою.<ref name="Geokhimiya_rus">{{Cite journal|last=Akhmanova|first=M|last2=Dement'ev|first2=B|last3=Markov|first3=M|date=February 1978|title=Water in the regolith of Mare Crisium (Luna-24)?|journal=Geokhimiya|language=ru|issue=285}}</ref><ref name="Geochemistry_eng">{{Cite journal|last=Akhmanova|first=M|last2=Dement'ev|first2=B|last3=Markov|first3=M|date=1978|title=Possible Water in Luna 24 Regolith from the Sea of Crises|journal=Geochemistry International|volume=15|issue=166}}</ref> Спектральні вимірювання показали мінімуми поблизу 3, 5 і 6&nbsp;мкм, характерні смуги валентних коливань для молекул води, інтенсивність яких у два-три рази перевищує рівень шуму.<ref name="Cospar1980">{{Cite conference|location=Bangalore, India|isbn=978-0-08-024437-2}}</ref>

24 вересня 2009 року {{Iw|Imaging spectrometer|спектрометр|en|Imaging spectrometer}} Chandra's Altitudinal Composition Explorer (CHACE) [[Індійська організація космічних досліджень і розробок|Індійської організації космічних досліджень]] і [[Moon Mineralogy Mapper]] (M<sup>3</sup>) [[НАСА]] на борту зонда ''[[Чандраян-1]]'' виявили особливості поглинання на довжинах хвиль 2,8–3,0 мкм на поверхні Місяця.<ref>{{Cite web|url=https://solarsystem.nasa.gov/missions/chandrayaan-1/in-depth|title=In Depth {{!}} Chandrayaan 1|website=NASA Solar System Exploration|access-date=2023-08-21}}</ref> 14 листопада 2008 року ''Чандраян-1'' випустив [[Moon Impact Probe|зонд Moon Impact Probe]] для зіткнення у кратері [[Шеклтон (кратер)|Шеклтон]], що допомогло підтвердити наявність водяного льоду. Для силікатних тіл такі особливості зазвичай приписують гідроксильним та/або водовмісним матеріалам.<ref name="hydroxyl">{{Cite journal|last=Pieters|first=C. M.|last2=Goswami|first2=J. N.|last3=Clark|first3=R. N.|last4=Annadurai|first4=M.|last5=Boardman|first5=J.|last6=Buratti|first6=B.|last7=Combe|first7=J. -P.|last8=Dyar|first8=M. D.|last9=Green|first9=R.|year=2009|title=Character and Spatial Distribution of OH/H2O on the Surface of the Moon Seen by M3 on Chandrayaan-1|journal=Science|volume=326|issue=5952|pages=568–572|bibcode=2009Sci...326..568P|doi=10.1126/science.1178658|pmid=19779151|doi-access=free}}</ref> У серпні 2018 року НАСА підтвердило, що M<sup>3</sup> показав наявність водяного льоду на поверхні полюсів Місяця.<ref>{{Cite web|url=https://www.jpl.nasa.gov/news/ice-confirmed-at-the-moons-poles|title=Ice Confirmed at the Moon's Poles|website=NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL)|access-date=2023-04-13}}</ref><ref>[http://www.planetary.org/blogs/emily-lakdawalla/2010/2430.html Water on the Moon: Direct evidence from Chandrayaan-1's Moon Impact Probe]. Published on 2010/04/07.</ref> 26 жовтня 2020 року обсерваторія [[SOFIA]] підтвердила наявність води в концентраціях від 100 до 412 частин на мільйон (0,01%-0,042%) на освітленій сонцем поверхні Місяця.<ref>{{Cite web|url=https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-sofia-discovers-water-on-sunlit-surface-of-moon/|title=NASA's SOFIA Discovers Water on Sunlit Surface of Moon|date=26 October 2020|website=NASA|access-date=26 October 2020}}</ref>

Вода могла бути доставлена на Місяць протягом геологічних масштабів часу внаслідок регулярного бомбардування водоносними [[Комета|кометами]], [[Астероїд|астероїдами]] та [[Метеороїд|метеороїдами]]<ref>Elston, D.P. (1968) "Character and Geologic Habitat of Potential Deposits of Water, Carbon and Rare Gases on the Moon", Geological Problems in Lunar and Planetary Research, Proceedings of AAS/IAP Symposium, AAS Science and Technology Series, Supplement to Advances in the Astronautical Sciences., p. 441</ref> або безперервно вироблялася ''на місці'' іонами водню ([[Протон|протонами]]) [[Сонячний вітер|сонячного вітру]], що діють на мінерали, які містять кисень.<ref name="nasa2">{{Cite web|url=http://lunar.arc.nasa.gov/project/faq.htm#18|title=NASA – Lunar Prospector|publisher=lunar.arc.nasa.gov|archive-url=https://web.archive.org/web/20160914115221/http://lunar.arc.nasa.gov/project/faq.htm#18|archive-date=2016-09-14|access-date=2015-05-25}}</ref>

Пошуки присутності місячної води привернули значну увагу та спонукали до кількох недавніх місячних місій, головним чином через корисність води для довгострокового проживання на Місяці.<ref>{{Cite web|url=https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/planets/moonpage.html|title=The Moon|website=nssdc.gsfc.nasa.gov|access-date=2022-07-07}}</ref>





Версія за 17:03, 28 квітня 2024

Спектри дифузного відбиття зразків місячного реголіту, вилучених на глибинах 118 і 184 см радянським зондом Луна-24, демонструють мінімуми біля 3, 5 і 6 мкм, смуги валентних коливань для молекул води.
Ці зображення показують дуже молодий місячний кратер на зворотному боці, зроблене апаратом Moon Mineralogy Mapper на борту Чандраян-1.
На зображенні показано розподіл поверхневого льоду на південному полюсі Місяця (ліворуч) і Північному полюсі (праворуч) за допомогою спектрометра НАСА Moon Mineralogy Mapper (M3) на борту індійського орбітального апарату Чандраян-1.

Вода на Місяці — це вода, яка перебуває на Місяці незалежно від форми. Як виявила обсерваторія SOFIA (спільний проект 80/20 НАСА та Німецького аерокосмічного центру, DLR) у 2020 році, дифузні молекули води в низьких концентраціях можуть зберігатися на освітленій сонцем поверхні Місяця.[1] Поступово водяна пара розкладається сонячним світлом, через що водень і кисень втрачаються у космосі. Вчені знайшли водяний лід у холодних, постійно затінених кратерах на полюсах Місяця.[2][3] Молекули води також присутні в надзвичайно тонкій атмосфері Місяця.[4]

Експеримент НАСА Ice-Mining Experiment-1 (планується запустити у рамках місії PRIME-1[en] не раніше ніж наприкінці 2024 року) покликаний відповісти на питання, чи є водяний лід у придатних для використання кількостях у південному полярному регіоні.[5]

Вода (H2O) і пов’язана з нею гідроксильна група (-OH) існують у хімічно зв’язаних формах у вигляді гідратів і гідроксидів з місячними мінералами (а не у формі вільної води), і дані переконливо свідчать про те, що це відбувається в низьких концентраціях на більшості поверхні Місяця.[6] Фактично, розраховано, що адсорбована вода існує в слідових концентраціях від 10 до 1000 частин на мільйон[en].[7] Протягом другої половини 20-го сторіччя на основі різноманітних спостережень було накопичено непереконливі докази існування вільного водяного льоду на полюсах Місяця, які свідчать про наявність зв’язаного водню.

18 серпня 1976 року радянський зонд «Луна-24» здійснив посадку в Морі Криз, взявши проби з глибин 118, 143 і 184 см місячного реголіту, і повернув їх на Землю. У лютому 1978 року лабораторний аналіз цих зразків показав, що вони містили 0,1% (1000 ppm) води за масою.[8][9] Спектральні вимірювання показали мінімуми поблизу 3, 5 і 6 мкм, характерні смуги валентних коливань для молекул води, інтенсивність яких у два-три рази перевищує рівень шуму.[10]

24 вересня 2009 року спектрометр[en] Chandra's Altitudinal Composition Explorer (CHACE) Індійської організації космічних досліджень і Moon Mineralogy Mapper (M3) НАСА на борту зонда Чандраян-1 виявили особливості поглинання на довжинах хвиль 2,8–3,0 мкм на поверхні Місяця.[11] 14 листопада 2008 року Чандраян-1 випустив зонд Moon Impact Probe для зіткнення у кратері Шеклтон, що допомогло підтвердити наявність водяного льоду. Для силікатних тіл такі особливості зазвичай приписують гідроксильним та/або водовмісним матеріалам.[12] У серпні 2018 року НАСА підтвердило, що M3 показав наявність водяного льоду на поверхні полюсів Місяця.[13][14] 26 жовтня 2020 року обсерваторія SOFIA підтвердила наявність води в концентраціях від 100 до 412 частин на мільйон (0,01%-0,042%) на освітленій сонцем поверхні Місяця.[15]

Вода могла бути доставлена на Місяць протягом геологічних масштабів часу внаслідок регулярного бомбардування водоносними кометами, астероїдами та метеороїдами[16] або безперервно вироблялася на місці іонами водню (протонами) сонячного вітру, що діють на мінерали, які містять кисень.[17]

Пошуки присутності місячної води привернули значну увагу та спонукали до кількох недавніх місячних місій, головним чином через корисність води для довгострокового проживання на Місяці.[18]


Див. також

Місії, що складають карту місячної води

Примітки

  1. NASA - SOFIA discovers water on sunlit surface of the Moon. NASA. 26 October 2020.
  2. Pinson, Jerald (20 листопада 2020). Moon May Hold Billions of Tons of Subterranean Ice at Its Poles. Eos. 101. doi:10.1029/2020eo151889. ISSN 2324-9250.
  3. Ice Confirmed at the Moon's Poles. NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL). Процитовано 13 квітня 2023.
  4. Is There an Atmosphere on the Moon? | NASA. nasa.gov. 7 June 2013. Процитовано 25 травня 2015.
  5. NASA - NSSDCA - Spacecraft - Details.
  6. Lucey, Paul G. (23 October 2009). A Lunar Waterworld. Science. 326 (5952): 531—532. Bibcode:2009Sci...326..531L. doi:10.1126/science.1181471. PMID 19779147.
  7. Clark, Roger N. (23 October 2009). Detection of Adsorbed Water and Hydroxyl on the Moon. Science. 326 (5952): 562—564. Bibcode:2009Sci...326..562C. doi:10.1126/science.1178105. PMID 19779152.
  8. Akhmanova, M; Dement'ev, B; Markov, M (February 1978). Water in the regolith of Mare Crisium (Luna-24)?. Geokhimiya (рос.) (285).
  9. Akhmanova, M; Dement'ev, B; Markov, M (1978). Possible Water in Luna 24 Regolith from the Sea of Crises. Geochemistry International. 15 (166).
  10. . Bangalore, India. ISBN 978-0-08-024437-2. {{cite conference}}: Пропущений або порожній |title= (довідка)
  11. In Depth | Chandrayaan 1. NASA Solar System Exploration. Процитовано 21 серпня 2023.
  12. Pieters, C. M.; Goswami, J. N.; Clark, R. N.; Annadurai, M.; Boardman, J.; Buratti, B.; Combe, J. -P.; Dyar, M. D.; Green, R. (2009). Character and Spatial Distribution of OH/H2O on the Surface of the Moon Seen by M3 on Chandrayaan-1. Science. 326 (5952): 568—572. Bibcode:2009Sci...326..568P. doi:10.1126/science.1178658. PMID 19779151.
  13. Ice Confirmed at the Moon's Poles. NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL). Процитовано 13 квітня 2023.
  14. Water on the Moon: Direct evidence from Chandrayaan-1's Moon Impact Probe. Published on 2010/04/07.
  15. NASA's SOFIA Discovers Water on Sunlit Surface of Moon. NASA. 26 October 2020. Процитовано 26 October 2020.
  16. Elston, D.P. (1968) "Character and Geologic Habitat of Potential Deposits of Water, Carbon and Rare Gases on the Moon", Geological Problems in Lunar and Planetary Research, Proceedings of AAS/IAP Symposium, AAS Science and Technology Series, Supplement to Advances in the Astronautical Sciences., p. 441
  17. NASA – Lunar Prospector. lunar.arc.nasa.gov. Архів оригіналу за 14 вересня 2016. Процитовано 25 травня 2015.
  18. The Moon. nssdc.gsfc.nasa.gov. Процитовано 7 липня 2022.

Посилання