Вода на Місяці: відмінності між версіями

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Інтерактивний перегляд історії
[перевірена версія][перевірена версія]
← Попереднє редагуванняНаступне редагування →
Вилучено вміст Додано вміст
ВізуальнийВікірозмітка
Рядок 63: Рядок 63:


У березні 2010 року було повідомлено, що {{Iw|Mini-RF|Mini-SAR|en}} на борту Чандраян-1 виявив понад 40 постійно затемнених кратерів поблизу північного полюса Місяця, які, за гіпотезою, містять близько 600 мільйонів метричних тонн водяного льоду.<ref name="BBC2Mar2010">[http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/8544635.stm "Ice deposits found at Moon's pole"]. ''BBC News'', 2 March 2010.</ref><ref name="additional evidence">{{Cite news|url=http://www.nasa.gov/mission_pages/Mini-RF/multimedia/feature_ice_like_deposits.html|title=NASA Radar Finds Ice Deposits at Moon's North Pole|date=March 2010|work=[[NASA]]|access-date=2012-03-26}}</ref> Високе відношення кругової поляризації радара не є однозначною діагностикою нерівностей або льоду; наукова група повинна взяти до уваги середовище появи високого відношення кругової поляризації сигналу, щоб інтерпретувати його причину. Лід має бути відносно чистим і товщиною принаймні пару метрів, щоб дати такий підпис.<ref name="additional evidence" /> Розрахункова кількість потенційно наявного водяного льоду порівнянна з кількістю, оціненою за даними нейтронів попередньої місії [[Lunar Prospector]].<ref name="additional evidence" />
У березні 2010 року було повідомлено, що {{Iw|Mini-RF|Mini-SAR|en}} на борту Чандраян-1 виявив понад 40 постійно затемнених кратерів поблизу північного полюса Місяця, які, за гіпотезою, містять близько 600 мільйонів метричних тонн водяного льоду.<ref name="BBC2Mar2010">[http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/8544635.stm "Ice deposits found at Moon's pole"]. ''BBC News'', 2 March 2010.</ref><ref name="additional evidence">{{Cite news|url=http://www.nasa.gov/mission_pages/Mini-RF/multimedia/feature_ice_like_deposits.html|title=NASA Radar Finds Ice Deposits at Moon's North Pole|date=March 2010|work=[[NASA]]|access-date=2012-03-26}}</ref> Високе відношення кругової поляризації радара не є однозначною діагностикою нерівностей або льоду; наукова група повинна взяти до уваги середовище появи високого відношення кругової поляризації сигналу, щоб інтерпретувати його причину. Лід має бути відносно чистим і товщиною принаймні пару метрів, щоб дати такий підпис.<ref name="additional evidence" /> Розрахункова кількість потенційно наявного водяного льоду порівнянна з кількістю, оціненою за даними нейтронів попередньої місії [[Lunar Prospector]].<ref name="additional evidence" />

==== Lunar Reconnaissance Orbiter ====

[[Файл:LRO_Peers_into_Permanent_Shadows.ogg|міні|300x300пкс| Відео, створене на основі зображень ''[[Lunar Reconnaissance Orbiter|Lunar Reconnaissance Orbiter,]]'' на яких показано ділянки постійної тіні. Реалістичні тіні розвиваються протягом кількох місяців.]]
9 жовтня 2009 р. верхній ступінь ракети-носія [[Atlas V]] був спрямований на зіткнення з кратером [[Кабео (кратер)|Кабео]] об 11:31 UTC, а потім космічний корабель [[LCROSS|Lunar Crater Observation and Sensing Satellite]] (LCROSS) пролетів через шлейф викиду.<ref>[http://lcross.arc.nasa.gov/mission.htm LCROSS mission overview] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090613115731/http://lcross.arc.nasa.gov/mission.htm|date=2009-06-13}}, NASA</ref> LCROSS виявив значну кількість гідроксильних груп у матеріалі, викинутому з південного полярного кратера ударним зондом;<ref>{{Cite web|url=http://planetary.org/news/2009/1113_LCROSS_Lunar_Impactor_Mission_Yes_We.html|title=LCROSS Lunar Impactor Mission: "Yes, We Found Water!"|last=Lakdawalla|first=Emily|date=13 November 2009|publisher=The Planetary Society|archive-url=https://web.archive.org/web/20100122233405/http://www.planetary.org/news/2009/1113_LCROSS_Lunar_Impactor_Mission_Yes_We.html|archive-date=22 January 2010|access-date=2010-04-13}}</ref><ref name="spectraResult">{{Cite news|url=http://www.nasa.gov/mission_pages/LCROSS/main/prelim_water_results.html|title=LCROSS Impact Data Indicates Water on Moon|last=Dino|first=Jonas|last2=Lunar Crater Observation and Sensing Satellite Team|date=November 13, 2009|publisher=[[NASA]]|access-date=2009-11-14}}</ref> це можна віднести до водомістких матеріалів – того, що виглядає як «майже чистий кристалічний водний лід», змішаний з реголітом.<ref name="BBC2Mar2010">[http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/8544635.stm "Ice deposits found at Moon's pole"]. ''BBC News'', 2 March 2010.</ref><ref name="spectraResult" /><ref>[http://www.huffingtonpost.com/randall-amster/moon-river-what-water-in_b_373832.html Moon River: What Water in the Heavens Means for Life on Earth], by [[Randall Amster]], ''The Huffington Post'', November 30, 2009.</ref> Насправді було виявлено хімічну групу гідроксилу ({{·}}OH), яка, ймовірно, походить від води,<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> але також може бути [[Гідрати|гідратами]], які є неорганічними солями, що містять хімічно зв’язані молекули води. Природа, концентрація та розподіл цього матеріалу потребують подальшого аналізу.<ref name="spectraResult" /> Головний науковий співробітник місії Ентоні Колапрет заявив, що викид, схоже, включає низку дрібнозернистих частинок майже чистого кристалічного водяного льоду.<ref name="BBC2Mar2010" /> Пізніший остаточний аналіз показав, що концентрація води становить «5,6 ± 2,9% маси».<ref name="Colaprete2010">{{Cite journal|last=Colaprete, A.|last2=Schultz, P.|last3=Heldmann, J.|last4=Wooden, D.|last5=Shirley, M.|last6=Ennico, K.|last7=Hermalyn, B.|last8=Marshall, W|last9=Ricco, A.|date=22 October 2010|title=Detection of Water in the LCROSS Ejecta Plume|journal=Science|volume=330|issue=6003|pages=463–468|bibcode=2010Sci...330..463C|doi=10.1126/science.1186986|pmid=20966242}}</ref>

Інструмент [[Міні-РЧ|Mini-RF]] на борту орбітального апарату ''[[Lunar Reconnaissance Orbiter]]'' (LRO) спостерігав шлейф уламків від удару орбітального апарату LCROSS, і було зроблено висновок, що водяний лід має бути у формі невеликих (< ~10&nbsp;см), окремих шматочків, розподілених по всьому реголіту, або у вигляді тонкого криханого покриття на зернах.<ref name="Jozwiak 2019">"Mini-RF Monostatic Radar Observations of Permanently Shadowed Crater Floors." L. M. Jozwiak, G. W. Patterson, R. Perkins. Lunar ISRU 2019: Developing a New Space Economy Through Lunar Resources and Their Utilization. July 15–17, 2019, Columbia, Maryland.</ref> Це, у поєднанні з моностатичними радіолокаційними спостереженнями, свідчить про те, що водяний лід у постійно затінених областях місячних полярних кратерів, навряд чи присутній у формі товстих відкладень чистого льоду.<ref name="Jozwiak 2019" /><ref name="NozetteEtAl10">{{Cite journal|last=Nozette|first=Stewart|last2=Spudis|first2=Paul|last3=Bussey|first3=Ben|last4=Jensen|first4=Robert|last5=Raney|first5=Keith|displayauthors=etal|date=January 2010|title=The Lunar Reconnaissance Orbiter Miniature Radio Frequency (Mini-RF) Technology Demonstration|journal=Space Science Reviews|volume=150|issue=1–4|pages=285–302|bibcode=2010SSRv..150..285N|doi=10.1007/s11214-009-9607-5}}</ref><ref name="NeishEtAl11">{{Cite journal|last=Neish|first=C. D.|last2=D. B. J. Bussey|last3=P. Spudis|last4=W. Marshall|last5=B. J. Thomson|last6=G. W. Patterson|last7=L. M. Carter.|date=13 January 2011|title=The nature of lunar volatiles as revealed by Mini-RF observations of the LCROSS impact site|url=http://www.agu.org/pubs/crossref/2011/2010JE003647.shtml|journal=Journal of Geophysical Research: Planets|volume=116|issue=E01005|page=8|bibcode=2011JGRE..116.1005N|doi=10.1029/2010JE003647|access-date=2012-03-26}}</ref>

Дані, отримані приладом Lunar Exploration Neutron Detector (LEND) на борту LRO, показують кілька областей, де потік [[Епітепловий нейтрон|епітеплових нейтронів]] від поверхні придушений, що вказує на підвищений вміст водню.<ref>{{Cite journal|last=Mitrofanov|first=I. G.|last2=Sanin|first2=A. B.|last3=Boynton|first3=W. V.|last4=Chin|first4=G.|last5=Garvin|first5=J. B.|last6=Golovin|first6=D.|last7=Evans|first7=L. G.|last8=Harshman|first8=K.|last9=Kozyrev|first9=A. S.|year=2010|title=Hydrogen Mapping of the Lunar South Pole Using the LRO Neutron Detector Experiment LEND|journal=Science|volume=330|issue=6003|pages=483–486|bibcode=2010Sci...330..483M|doi=10.1126/science.1185696|pmid=20966247}}</ref> Подальший аналіз даних LEND свідчить про те, що вміст води в полярних регіонах безпосередньо не визначається умовами освітленості поверхні, оскільки освітлені та затінені регіони не виявляють істотної різниці в оцінюваному вмісті води.<ref name="Mitrofanov 2016">{{Cite journal|last=Mitrofanov|first=I. G.|last2=Sanin|first2=A. B.|last3=Litvak|first3=M. L.|year=2016|title=Water in the Moon's polar areas: Results of LEND neutron telescope mapping|journal=Doklady Physics|volume=61|issue=2|pages=98–101|bibcode=2016DokPh..61...98M|doi=10.1134/S1028335816020117}}</ref> Відповідно до спостережень лише цим інструментом, «постійна низька температура поверхні холодних пасток не є необхідною та достатньою умовою для збільшення вмісту води в реголіті».<ref name="Mitrofanov 2016" />

Дослідження кратера [[Шеклтон (кратер)|Шеклтон]] на [[Південний полюс Місяця|південному полюсі Місяця]] лазерним висотоміром LRO показує, що до 22% поверхні цього кратера вкрито льодом.<ref>[http://www.nasa.gov/mission_pages/LRO/news/crater-ice.html Researchers Estimate Ice Content of Crater at Moon's South Pole] (NASA)</ref>


== Див. також ==
== Див. також ==

Версія за 05:03, 29 квітня 2024

Ця стаття в процесі редагування певний час.

Будь ласка, не редагуйте її, бо Ваші зміни можуть бути втрачені.

Якщо ця сторінка не редагувалася кілька днів, будь ласка, приберіть цей шаблон. Це повідомлення призначене для уникнення конфліктів редагування.

Останнє редагування зробив користувач Alessot (внесок, журнали) о 05:03 UTC (23991 хвилину тому).
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]

Історія спостережень

20 століття

Про можливість існування льоду на дні полярних місячних кратерів вперше припустили в 1961 році дослідники Каліфорнійського технологічного інституту Кеннет Уотсон, Брюс С. Мюррей і Гаррісон Браун.[19]

Земні радіолокаційні вимірювання використовувалися для виявлення областей, які знаходяться в постійній тіні і, отже, мають потенціал для укриття місячного льоду. Оцінки загальної площі затінених приполярних областей від 87,5 градусів широти становлять 1030 and 2550 км2 для північного та південного полюсів відповідно.[20] Подальше комп'ютерне моделювання, що охоплює додатковий рельєф, показало, що в постійній тіні може бути площа до 14000 км2.[21]

Програма Аполлон

Хоча сліди води були виявлені у зразках місячних порід, зібраних астронавтами Аполлона, припускалося, що це результат забруднення, і більшість місячної поверхні вважалося повністю сухою.[22] Однак у 2008 році дослідження зразків місячних порід виявило докази молекул води, захоплених у вулканічних скляних кульках.[23]

Перші прямі докази наявності водяної пари поблизу Місяця були отримані в ході експерименту Apollo 14 ALSEP Suprathermal Ion Detector Experiment, SIDE, 7 березня 1971 року. Мас-спектрометр спостерігав серію спалахів іонів водяної пари на поверхні Місяця поблизу місця посадки Аполлона-14.[24]

Луна-24

У лютому 1978 року радянські вчені М. Ахманова, Б. Дементьєв і М. Марков з Інституту геохімії та аналітичної хімії імені В. І. Вернадського опублікували статтю, в якій стверджувалося, що вода виявлена з достатньою впевненістю.[8][9] Їхнє дослідження показало, що зразки, повернуті на Землю радянським зондом «Луна-24» у 1976 році, містили близько 0,1% води за масою, як видно з інфрачервоної абсорбційної спектроскопії (довжина хвилі приблизно 3 мкм), на рівні виявлення приблизно в 10 разів вище порогового значення[25], хоча Кроттс зазначає, що «автори... не бажали ставити свою репутацію на абсолютну заяву про те, що земного забруднення вдалося повністю уникнути».[26] Це було б першим прямим вимірюванням вмісту води на поверхні Місяця, хоча цей результат не був підтверджений іншими дослідниками.[27]

Клементина

Зведене зображення південної полярної області Місяця, зроблене зондом НАСА Клементина протягом двох місячних днів[en]. Постійно затінені ділянки можуть утримувати водяний лід.

Пропонований доказ наявності водяного льоду на Місяці надійшов у 1994 році з зонда США "Клементина". У дослідженні, відомому як «експеримент з бістатичним радаром[en]», Клементина використовувала свій передавач для передачі радіохвиль у темні області південного полюса Місяця.[28] Відлуння цих хвиль були виявлені великими тарілчастими антенами мережі дальнього космічного зв'язку на Землі. Величина та поляризація цих відлунь відповідали крижаній, а не скелястій поверхні, але результати були непереконливими[29], і їх значення було поставлене під сумнів.[30][31]

Lunar Prospector

Зонд Lunar Prospector, запущений у 1998 році, використовував нейтронний спектрометр для вимірювання кількості водню в місячному реголіті поблизу полярних регіонів.[32] Він зміг визначити надлишок та розташування водню з точністю до 50 частин на мільйон і виявив підвищену концентрацію водню на північному та південному полюсах Місяця. Це було інтерпретовано як вказівка на значну кількість водяного льоду, захопленого в постійно затінених кратерах[33], але також могло бути пов’язано з наявністю гідроксильного радикалу ( •OH), хімічно зв’язаного з мінералами. Ґрунтуючись на даних Clementine та Lunar Prospector, вчені НАСА підрахували, що за наявності поверхневого водного льоду його загальна кількість може сягати 1-3 кубічних кілометрів.[34][35] У липні 1999 року, наприкінці своєї місії, зонд Lunar Prospector навмисно врізався в кратер Шумейкер, поблизу південного полюса Місяця, в надії, що буде вивільнено помітну кількість води. Однак спектроскопічні спостереження з наземних телескопів не виявили спектрального підпису води.[36]

Кассіні–Гюйгенс

Більше підозр щодо існування води на Місяці були породжені непереконливими даними, отриманими місією Кассіні-Гюйгенс [37], яка пролетіла повз Місяць у 1999 році.[38]

21 століття

Deep Impact

У 2005 році спостереження за Місяцем, виконані космічним апаратом Deep Impact, дали непереконливі спектроскопічні дані, які свідчать про наявність води на Місяці. У 2006 році спостереження за допомогою планетарного радара Аресібо показали, що деякі з показів приполярних радарів апарата Клементина, які раніше вважалися ознаками льоду, натомість можуть бути пов’язані з скелями, викинутими з молодих кратерів. Якщо це правда, то нейтронні результати Lunar Prospector були в основному від водню в формах, відмінних від льоду, таких як захоплені молекули водню або органічні речовини. Тим не менш, інтерпретація даних Аресібо не виключає можливості існування водяного льоду в постійно затінених кратерах.[39] У червні 2009 року космічний корабель НАСА Deep Impact, який тепер отримав назву EPOXI, здійснив додаткові підтверджувальні вимірювання зв’язаного водню під час іншого обльоту Місяця.[22]

Кагуя

У рамках своєї програми картографування Місяця японський зонд Кагуя, запущений у вересні 2007 року для 19-місячної місії, здійснив гамма-спектрометричні спостереження з орбіти, якими можна вимірювати кількість різних елементів на поверхні Місяця.[40] Датчики зображення високої роздільної здатності японського зонда Кагуя не змогли виявити жодних ознак водяного льоду в постійно затінених кратерах навколо південного полюса Місяця[41], і він завершив свою місію, врізавшись у поверхню Місяця, щоб вивчити вміст шлейфу викиду.[42] Результати вимірювань, отримані Кагуя, пояснювались як присутністю чистого анортозиту,[43] так і сублімацією летких речовин (імовірно льоду) з глибини 10-20 см від поверхні.[44]

Чан'е 1

Орбітальний апарат Китайської Народної Республіки Чан'е-1, запущений у жовтні 2007 року, зробив перші детальні фотографії деяких полярних областей, де, ймовірно, знайдена вода у формі криги.[45] Результати обробки даних з мікрохвильового радіометра показали можливість існування 2,8 % водяного льоду в реголіті кратера Кабео.[46] Також показано існування іонів у екзосфері Місяця.[47]

Чандраян-1

Прямі докази наявності місячної води в місячній атмосфері, отримані за допомогою висотного профілю Чандраян-1 (CHACE).
Зображення Місяця, зроблене картографом з мінералогії Місяця. Синій колір показує спектральний характер гідроксиду, зелений показує яскравість поверхні, виміряну відбитим інфрачервоним випромінюванням від Сонця, а червоний показує мінерал під назвою піроксен.

Індійський космічний корабель Чандраян-1 випустив зонд Moon Impact Probe (MIP), який зіткнувся з кратером Шеклтон на південному полюсі Місяця о 20:31 14 листопада 2008 року, вивільнивши підповерхневі уламки, які проаналізовані на наявність водяного льоду. Під час 25-хвилинного спуску Chandra's Altitudinal Composition Explorer (CHACE) зафіксував докази наявності води в 650 мас-спектрах, зібраних у тонкій атмосфері над поверхнею Місяця, і лініях поглинання гідроксилу у відбитому сонячному світлі.[48][49]

25 вересня 2009 року НАСА оголосило, що дані, надіслані з його M3, підтвердили існування водню на великих ділянках поверхні Місяця[37], хоча і в низьких концентраціях і у формі гідроксильної групи ( · OH) хімічно зв’язаної із ґрунтом.[12][50][51] Це підтверджує попередні дані спектрометрів на борту зондів Deep Impact і Cassini.[22][52][53] На Місяці ця особливість розглядається як широко розповсюджене поглинання, яке виявляється найсильнішим у більш низьких високих широтах і в кількох свіжих кратерах у польовому шпаті. Загальна відсутність кореляції цієї особливості даних M3 від сонячного освітленні з даними нейтронного спектрометра щодо надлишку Н свідчить про те, що утворення та утримання OH і H2O є поточним процесом на поверхні.[54]

Хоча результати M3 узгоджуються з нещодавніми висновками інших приладів НАСА на борту Чандраян-1, виявлені молекули води в полярних регіонах Місяця не узгоджуються з наявністю товстих відкладень майже чистого водяного льоду в межах кількох метрів від поверхні Місяця, але це не виключає наявності невеликих (<~ 10 см), окремих шматків льоду, змішаних з реголітом.[55] Додатковий аналіз за допомогою M3, опублікований у 2018 році, надав більш прямі докази наявності водяного льоду біля поверхні в межах 20° широти від обох полюсів. На додаток до спостережень за відбитим світлом від поверхні, вчені використовували можливості M3 з дослідження поглинання у ближньому інфрачервоному діапазоні в постійно затінених областях полярних регіонів, щоб знайти спектри поглинання, які відповідають льоду. У районі північного полюса водяний лід розкиданий у вигляді плям, тоді як навколо південного полюса він більше зосереджений в одному тілі. Оскільки ці полярні області не зазнають високих температур (вище 373 Кельвінів), було припущено, що полюси діють як холодні пастки, де на Місяці збирається випарувана вода.[56][57]

У березні 2010 року було повідомлено, що Mini-SAR[en] на борту Чандраян-1 виявив понад 40 постійно затемнених кратерів поблизу північного полюса Місяця, які, за гіпотезою, містять близько 600 мільйонів метричних тонн водяного льоду.[58][59] Високе відношення кругової поляризації радара не є однозначною діагностикою нерівностей або льоду; наукова група повинна взяти до уваги середовище появи високого відношення кругової поляризації сигналу, щоб інтерпретувати його причину. Лід має бути відносно чистим і товщиною принаймні пару метрів, щоб дати такий підпис.[59] Розрахункова кількість потенційно наявного водяного льоду порівнянна з кількістю, оціненою за даними нейтронів попередньої місії Lunar Prospector.[59]

Lunar Reconnaissance Orbiter

Відео, створене на основі зображень Lunar Reconnaissance Orbiter, на яких показано ділянки постійної тіні. Реалістичні тіні розвиваються протягом кількох місяців.

9 жовтня 2009 р. верхній ступінь ракети-носія Atlas V був спрямований на зіткнення з кратером Кабео об 11:31 UTC, а потім космічний корабель Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) пролетів через шлейф викиду.[60] LCROSS виявив значну кількість гідроксильних груп у матеріалі, викинутому з південного полярного кратера ударним зондом;[61][62] це можна віднести до водомістких матеріалів – того, що виглядає як «майже чистий кристалічний водний лід», змішаний з реголітом.[58][62][63] Насправді було виявлено хімічну групу гідроксилу ( · OH), яка, ймовірно, походить від води,[6] але також може бути гідратами, які є неорганічними солями, що містять хімічно зв’язані молекули води. Природа, концентрація та розподіл цього матеріалу потребують подальшого аналізу.[62] Головний науковий співробітник місії Ентоні Колапрет заявив, що викид, схоже, включає низку дрібнозернистих частинок майже чистого кристалічного водяного льоду.[58] Пізніший остаточний аналіз показав, що концентрація води становить «5,6 ± 2,9% маси».[64]

Інструмент Mini-RF на борту орбітального апарату Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) спостерігав шлейф уламків від удару орбітального апарату LCROSS, і було зроблено висновок, що водяний лід має бути у формі невеликих (< ~10 см), окремих шматочків, розподілених по всьому реголіту, або у вигляді тонкого криханого покриття на зернах.[65] Це, у поєднанні з моностатичними радіолокаційними спостереженнями, свідчить про те, що водяний лід у постійно затінених областях місячних полярних кратерів, навряд чи присутній у формі товстих відкладень чистого льоду.[65][66][67]

Дані, отримані приладом Lunar Exploration Neutron Detector (LEND) на борту LRO, показують кілька областей, де потік епітеплових нейтронів від поверхні придушений, що вказує на підвищений вміст водню.[68] Подальший аналіз даних LEND свідчить про те, що вміст води в полярних регіонах безпосередньо не визначається умовами освітленості поверхні, оскільки освітлені та затінені регіони не виявляють істотної різниці в оцінюваному вмісті води.[69] Відповідно до спостережень лише цим інструментом, «постійна низька температура поверхні холодних пасток не є необхідною та достатньою умовою для збільшення вмісту води в реголіті».[69]

Дослідження кратера Шеклтон на південному полюсі Місяця лазерним висотоміром LRO показує, що до 22% поверхні цього кратера вкрито льодом.[70]

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. ↑ а б 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. ↑ а б Akhmanova, M; Dement'ev, B; Markov, M (February 1978). Water in the regolith of Mare Crisium (Luna-24)?. Geokhimiya (рос.) (285).
  9. ↑ а б 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. ↑ а б 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.
  19. ↑ Watson, K., B. C. Murray, and H. Brown (1961), The Behavior of Volatiles on the Lunar Surface, J. Geophys. Res., 66(9), 3033–3045.
  20. ↑ Margot, J. L. (1999). Topography of the Lunar Poles from Radar Interferometry: A Survey of Cold Trap Locations. Science. 284 (5420): 1658—1660. Bibcode:1999Sci...284.1658M. CiteSeerX 10.1.1.485.312. doi:10.1126/science.284.5420.1658. ISSN 0036-8075. PMID 10356393.
  21. ↑ Linda, Martel (4 червня 2003). The Moon's Dark, Icy Poles.
  22. ↑ а б в "It's Official: Water Found on the Moon", Space.com, 23 September 2009
  23. ↑ Moon Once Harbored Water, Lunar Lava Beads Show, Scientific American, July 9, 2008
  24. ↑ Freeman, J.W., Jr., H.K. Hills., R.A. Lindeman, and R.R. Vondrak, Observations of Water Vapor at the Lunar Surface, The Moon, 8, 115–128, 1973
  25. ↑ Crotts, Arlin (2012). Water on The Moon, I. Historical Overview. arXiv:1205.5597v1 [astro-ph.EP].
  26. ↑ Crotts, Arlin (October 12, 2009). "Water on the Moon", The Space Review. Retrieved 13 November 2023
  27. ↑ Spudis, Paul D. (June 1, 2012). "Who discovered water on the Moon?", Smithsonian Magazine[en]. Retrieved 13 November 2023.
  28. ↑ The Clementine bistatic radar experiment — Science
  29. ↑ Clementine Probe [Архівовано July 24, 2008, у Wayback Machine.]
  30. ↑ Simpson, Richard A.; Tyler, G. Leonard (1999). Reanalysis of Clementine bistatic radar data from the lunar South Pole. Journal of Geophysical Research. 104 (E2): 3845. Bibcode:1999JGR...104.3845S. doi:10.1029/1998JE900038. {{cite journal}}: |hdl-access= вимагає |hdl= (довідка)
  31. ↑ Campbell, Donald B.; Campbell, Bruce A.; Carter, Lynn M.; Margot, Jean-Luc; Stacy, Nicholas J. S. (2006). No evidence for thick deposits of ice at the lunar south pole (PDF). Nature. 443 (7113): 835—7. Bibcode:2006Natur.443..835C. doi:10.1038/nature05167. PMID 17051213.
  32. ↑ Eureka! Ice found at lunar poles. 31 серпня 2001. Архів оригіналу за 9 грудня 2006.
  33. ↑ Lunar Prospector Science Results NASA
  34. ↑ Prospecting for Lunar Water [Архівовано 2010-03-18 у Wayback Machine.], NASA
  35. ↑ Neutron spectrometer results [Архівовано January 17, 2009, у Wayback Machine.]
  36. ↑ No water ice detected from Lunar Prospector, NASA website
  37. ↑ а б Kemm, Kelvin (9 жовтня 2009). Evidence of water on the Moon, Mars alters planning for manned bases. Engineering News. Процитовано 9 жовтня 2009.
  38. ↑ Cassini Completes Earth Flyby (Пресреліз). JPL. 17 August 1999. Архів оригіналу за 25 July 2010. Процитовано 18 September 2011.
  39. ↑ Paul Spudis (2006). Ice on the Moon. The Space Review. Процитовано 27 вересня 2013.
  40. ↑ Kaguya Gamma Ray Spectrometer, JAXA
  41. ↑ Japan's now-finished lunar mission found no water ice. Spaceflight Now. 6 липня 2009. Процитовано 27 вересня 2013.
  42. ↑ Japanese probe crashes into Moon. BBC News. 11 червня 2009. Процитовано 27 вересня 2013.
  43. ↑ Haruyama, Junichi; Yamamoto, Satoru; Yokota, Yasuhiro; Ohtake, Makiko; Matsunaga, Tsuneo (16 серпня 2013). An explanation of bright areas inside Shackleton Crater at the Lunar South Pole other than water‐ice deposits. Geophysical Research Letters (англ.). Т. 40, № 15. с. 3814—3818. doi:10.1002/grl.50753. ISSN 0094-8276. Процитовано 29 квітня 2024.
  44. ↑ Ohtake, Makiko; Nakauchi, Yusuke; Tanaka, Satoshi; Yamamoto, Mitsuo; Onodera, Keisuke; Nagaoka, Hiroshi; Nishitani, Ryusuke (2024-03). Plumes of Water Ice/Gas Mixtures Observed in the Lunar Polar Region. The Astrophysical Journal (англ.). Т. 963, № 2. с. 124. doi:10.3847/1538-4357/ad1be3. ISSN 0004-637X. Процитовано 29 квітня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  45. ↑ "Who's Orbiting the Moon?" [Архівовано 2010-02-21 у Wayback Machine.], NASA, February 20, 2008
  46. ↑ Meng, ZhiGuo; Chen, ShengBo; Osei, Edward Matthew; Wang, ZiJun; Cui, TengFei (2010-12). Research on water ice content in Cabeus crater using the data from the microwave radiometer onboard Chang’e-1 satellite. Science China Physics, Mechanics and Astronomy (англ.). Т. 53, № 12. с. 2172—2178. doi:10.1007/s11433-010-4159-y. ISSN 1674-7348. Процитовано 29 квітня 2024.
  47. ↑ Jin, Shuanggen; Arivazhagan, Sundaram; Araki, Hiroshi (2013-07). New results and questions of lunar exploration from SELENE, Chang’E-1, Chandrayaan-1 and LRO/LCROSS. Advances in Space Research. Т. 52, № 2. с. 285—305. doi:10.1016/j.asr.2012.11.022. ISSN 0273-1177. Процитовано 29 квітня 2024.
  48. ↑ Chandrayaan team over the Moon. The Hindu. 15 листопада 2008. Архів оригіналу за 16 грудня 2008.
  49. ↑ MIP detected water on Moon way back in June: ISRO Chairman. The Hindu. 25 вересня 2009.
  50. ↑ "Spacecraft see 'damp' Moon soils", BBC, 24 September 2009
  51. ↑ Leopold, George (13 листопада 2009). NASA confirms water on Moon. Процитовано 18 листопада 2009.
  52. ↑ "Moon crash will create six-mile plume of dust as Nasa searches for water", The Times, October 3, 2009
  53. ↑ Discovery of water on Moon boosts prospects for permanent lunar base, The Guardian, 24 September 2009
  54. ↑ Pieters, C. M.; Goswami, J. N.; Clark, R. N.; Annadurai, M.; Boardman, J.; Buratti, B.; Combe, J.-P.; Dyar, M. D.; Green, R. (23 жовтня 2009). Character and Spatial Distribution of OH/H 2 O on the Surface of the Moon Seen by M 3 on Chandrayaan-1. Science (англ.). Т. 326, № 5952. с. 568—572. doi:10.1126/science.1178658. ISSN 0036-8075. Процитовано 29 квітня 2024.
  55. ↑ Neish, C. D.; D. B. J. Bussey; P. Spudis; W. Marshall; B. J. Thomson; G. W. Patterson; L. M. Carter. (13 January 2011). The nature of lunar volatiles as revealed by Mini-RF observations of the LCROSS impact site. Journal of Geophysical Research: Planets. 116 (E01005): 8. Bibcode:2011JGRE..116.1005N. doi:10.1029/2010JE003647. Процитовано 26 березня 2012. the Mini-RF instruments on ISRO's Chandrayaan-1 and NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) obtained S band (12,6 cm (5,0 in)) synthetic aperture radar images of the impact site at 150 and 30 m resolution, respectively. These observations show that the floor of Cabeus has a circular polarization ratio (CPR) comparable to or less than the average of nearby terrain in the southern lunar highlands. Furthermore, <2% of the pixels in Cabeus crater have CPR values greater than unity. This observation is not consistent with the presence of thick deposits of nearly pure water ice within a few meters of the lunar surface, but it does not rule out the presence of small (<~10 cm (3,9 in)), discrete pieces of ice mixed in with the regolith.
  56. ↑ Rincon, Paul (21 August 2018). Water ice 'detected on Moon's surface'. BBC. Процитовано 21 August 2018.
  57. ↑ Shuai Li; Paul G. Lucey; Ralph E. Milliken; Paul O. Hayne; Elizabeth Fisher; Jean-Pierre Williams; Dana M. Hurley; Richard C. Elphic (20 August 2018). Direct evidence of surface exposed water ice in the lunar polar regions. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 115 (36): 8907—8912. Bibcode:2018PNAS..115.8907L. doi:10.1073/pnas.1802345115. PMC 6130389. PMID 30126996.
  58. ↑ а б в "Ice deposits found at Moon's pole". BBC News, 2 March 2010.
  59. ↑ а б в NASA Radar Finds Ice Deposits at Moon's North Pole. NASA. March 2010. Процитовано 26 березня 2012.
  60. ↑ LCROSS mission overview [Архівовано 2009-06-13 у Wayback Machine.], NASA
  61. ↑ Lakdawalla, Emily (13 November 2009). LCROSS Lunar Impactor Mission: "Yes, We Found Water!". The Planetary Society. Архів оригіналу за 22 January 2010. Процитовано 13 квітня 2010.
  62. ↑ а б в Dino, Jonas; Lunar Crater Observation and Sensing Satellite Team (13 листопада 2009). LCROSS Impact Data Indicates Water on Moon. NASA. Процитовано 14 листопада 2009.
  63. ↑ Moon River: What Water in the Heavens Means for Life on Earth, by Randall Amster, The Huffington Post, November 30, 2009.
  64. ↑ Colaprete, A.; Schultz, P.; Heldmann, J.; Wooden, D.; Shirley, M.; Ennico, K.; Hermalyn, B.; Marshall, W; Ricco, A. (22 October 2010). Detection of Water in the LCROSS Ejecta Plume. Science. 330 (6003): 463—468. Bibcode:2010Sci...330..463C. doi:10.1126/science.1186986. PMID 20966242.
  65. ↑ а б "Mini-RF Monostatic Radar Observations of Permanently Shadowed Crater Floors." L. M. Jozwiak, G. W. Patterson, R. Perkins. Lunar ISRU 2019: Developing a New Space Economy Through Lunar Resources and Their Utilization. July 15–17, 2019, Columbia, Maryland.
  66. ↑ Nozette, Stewart; Spudis, Paul; Bussey, Ben; Jensen, Robert; Raney, Keith та ін. (January 2010). The Lunar Reconnaissance Orbiter Miniature Radio Frequency (Mini-RF) Technology Demonstration. Space Science Reviews. 150 (1–4): 285—302. Bibcode:2010SSRv..150..285N. doi:10.1007/s11214-009-9607-5.
  67. ↑ Neish, C. D.; D. B. J. Bussey; P. Spudis; W. Marshall; B. J. Thomson; G. W. Patterson; L. M. Carter. (13 January 2011). The nature of lunar volatiles as revealed by Mini-RF observations of the LCROSS impact site. Journal of Geophysical Research: Planets. 116 (E01005): 8. Bibcode:2011JGRE..116.1005N. doi:10.1029/2010JE003647. Процитовано 26 березня 2012.
  68. ↑ Mitrofanov, I. G.; Sanin, A. B.; Boynton, W. V.; Chin, G.; Garvin, J. B.; Golovin, D.; Evans, L. G.; Harshman, K.; Kozyrev, A. S. (2010). Hydrogen Mapping of the Lunar South Pole Using the LRO Neutron Detector Experiment LEND. Science. 330 (6003): 483—486. Bibcode:2010Sci...330..483M. doi:10.1126/science.1185696. PMID 20966247.
  69. ↑ а б Mitrofanov, I. G.; Sanin, A. B.; Litvak, M. L. (2016). Water in the Moon's polar areas: Results of LEND neutron telescope mapping. Doklady Physics. 61 (2): 98—101. Bibcode:2016DokPh..61...98M. doi:10.1134/S1028335816020117.
  70. ↑ Researchers Estimate Ice Content of Crater at Moon's South Pole (NASA)

Посилання

Оглядові
Крапелька води
Крапелька води
Стани
Форми
На Землі
(гідросфера)
Поза Землею
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Вода_на_Місяці&oldid=42414393