Дослідники з’ясовують походження та кількість води на поверхні Місяця

Останнім часом велика увага приділяється кількості, розподілу та походженню поверхневої води Місяця через її життєво важливу роль у майбутньому дослідженні космосу. Дослідницька група, що складається з членів Національного центру космічної науки та Інституту геології та геофізики, які є частиною Академії наук Китаю, виявила, що зернисті краї зразків ґрунту, зібраних місією Chang’e-5, мають високий рівень водню та низьке співвідношення дейтерію до водню, що узгоджується з теорією про те, що місячна вода походить від сонячного вітру.

Дослідники провели моделювання збереження водню в місячних ґрунтах при різних температурах. Вони виявили, що вода, що походить із ПВ, може добре зберігатися в середніх і високих широтах місячної поверхні. «Полярні місячні ґрунти можуть містити більше води, ніж зразки Chang’e-5», — сказав професор Лінь Янтін з IGG, відповідний автор дослідження.

Попередні дослідження довели, що вода (OH/H2O) на поверхні Місяця змінюється залежно від широти та часу доби (до 200 ppm). Така очевидна зміна означає швидку швидкість десорбції з місячної поверхні.

На відміну від шести місій «Аполлон» і трьох місій «Луна», які приземлилися на низьких широтах (8,97° пд. ш. — 26,13° пн. ш.), місія «Чан’е-5» повернула зразки ґрунту з місця на середній широті (43,06° пн. ш.). Крім того, зразки Chang’e-5 були зібрані з наймолодших відомих місячних базальтів (2,0 млрд років тому) і найсухішого базальтового фундаменту. Таким чином, зразки Chang’e-5 є ключовими для вирішення просторово-часового розподілу та утримання води, отриманої від SW, у місячному реголіті. На 17 зернах місячного ґрунту, повернутих місією Chang’e-5, дослідники виміряли NanoSIMS глибинний профіль вмісту водню та розрахували співвідношення дейтерій/водень.

Результати показали, що більшість ободів зерна (верхній ~100 нм) демонструють високі концентрації водню (1116-2516 ppm) з надзвичайно низькими значеннями δD (від -908‰ до -992‰), що вказує на SW походження. На основі розподілу зерен місячного ґрунту за розміром і вмісту водню в ньому було оцінено, що об’ємний вміст води, отриманий від СВ, становить 46 ppm для місячного ґрунту Chang’e-5, що відповідає результатам дистанційного зондування.

Експерименти з нагріванням підмножини зерен показали, що водень, імплантований SW, може зберігатися після поховання. Використовуючи цю інформацію разом із попередніми даними, дослідники створили модель динамічної рівноваги між імплантацією та виділенням SW-водню в зернах ґрунту на Місяці, виявивши, що температура (широта) відіграє ключову роль в імплантації та міграції водню. в місячних ґрунтах.

Використовуючи цю модель, вони передбачили ще більшу кількість водню в каймах зерен у полярних областях Місяця. «Це відкриття має велике значення для майбутнього використання водних ресурсів на Місяці», — сказав професор Лін. «Крім того, завдяки сортуванню частинок і нагріванню відносно легко використовувати воду, що міститься в місячному ґрунті».