Извержения могли привести к образованию нескольких переходных атмосфер.

Лед на полюсах Луны мог образоваться из древних вулканов

Лед на полюсах Луны мог образоваться из древних вулканов. Четыре миллиарда лет назад лава пролилась на лунную кору, создав изображение, похожее на человека, которое часто могут видеть астрономы. Но вулканы могли оставить и более интересное наследие — лед.

Читайте также: Астероид вдвое больше здания «Бурдж-Халиф» пролетит мимо Земли

Два миллиарда лет вулканических извержений на Луне могли привести к образованию множества недолговечных атмосфер, содержащих водяной пар, говорится в новом исследовании. Этот пар мог оседать в виде льда на полюсах, сообщают ученые в майском журнале Planetary Science.

С тех пор как в 2009 году было подтверждено существование лунного льда, ученые обсуждают возможное происхождение воды на спутнике Земли, включая астероиды, кометы или электрически заряженные атомы, переносимые солнечным ветром. Но, возможно, вода появилась на самой Луне в виде паров, извергаемых вулканическими извержениями на протяжении 2–4 миллиардов лет назад.

«Это действительно интересный вопрос, как эти летучие вещества (такие как вода) попали туда, — говорит Эндрю Уилкоски, планетарный ученый из Университета Колорадо в Боулдере. — У нас до сих пор нет четкого представления о том, сколько их там и где именно они находятся».

Лед на полюсах Луны: компьютерное моделирование

Уилкоски и его коллеги решили начать с изучения жизнеспособности вулканизма, как источника лунного льда. Миллионы лет назад извержения происходили примерно раз в 22 000 лет.

Предполагая, что H2O составляет около трети газов, выбрасываемых вулканами — на основе образцов древней лунной магмы — исследователи подсчитали, что извержения высвободили, в общей сложности, до 20 квадриллионов килограммов водяного пара, или объем примерно 25 озер Сьюпериор.

Возможно, вода появилась на самой Луне в виде паров, извергаемых вулканическими извержениями на протяжении 2 -4 миллиардов лет назад. Фото: Koen Swiers / Pexels

Часть этого пара была бы потеряна в космосе, поскольку солнечный свет расщеплял молекулы воды или их уносил с поверхности планеты солнечный ветер. Но на холодных полюсах часть пара могла прилипнуть к поверхности в виде льда.

Однако для этого скорость конденсации водяного пара в лед должна была превышать скорость, с которой пар покидал Луну. Команда использовала компьютерное моделирование для расчета и сравнения этих скоростей. В моделировании учитывались такие факторы, как температура поверхности, давление газа и потеря части пара на простой иней.

Около 40 процентов всего извергнутого водяного пара могло скопиться в виде льда, причем большая часть этого льда находится на полюсах, обнаружила команда.

За миллиарды лет часть этого льда превратилась бы обратно в пар и улетела в космос. Моделирование, проведенное командой, предсказывает количество и распределение оставшегося льда. И это не маленькое количество.

Толщина отложений может достигать сотен метров в самой толстой точке, причем на южном полюсе льда примерно в два раза больше, чем на северном.

Результаты согласуются с давним предположением, что ледяные отложения преобладают на полюсах, потому что они застревает в холодных ловушках, температура которых настолько сурова, что лед остается замороженным в них в течение миллиардов лет.

Результаты компьютерного моделирования показывают возможное современное распределение и толщину льда на лунных полюсах после вулканических извержений около 2–4 миллиардов лет назад. При этом на южном полюсе сохраняется больше льда, поскольку там больше холодных ловушек, чем на северном полюсе.

Потенциальные залежи

«На лунных полюсах есть места, где так же холодно, как на Плутоне», — говорит планетолог Маргарет Лэндис из Университета Колорадо в Боулдере.

Однако, по словам Лэндис, Уилкоски и их коллеги Пола Хейна, тоже планетарного ученого из Университета Колорадо в Боулдере, перемещение водяного пара к полюсам, вызванное вулканическим воздействием, вероятно, зависит от наличия атмосферы.

Атмосферная транзитная система позволила бы молекулам воды перемещаться вокруг Луны, одновременно затрудняя их улетучивание в космос.

Согласно новым расчетам, каждое извержение вызывало образование новой атмосферы, которая затем сохранялась около 2500 лет и исчезала до следующего извержения примерно через 20 000 лет.

Если лед на полюсах Луны был выброшен из вулканов в виде водяного пара, то он может хранить память о том давнем времени. Например, наличие серы в полярном льду указывает на то, что он появился в результате извержения вулкана, а не, скажем, занесен астероидом. В будущих полетах на Луну планируется бурение ледяных кернов, которые могли бы подтвердить происхождение льда.

Поиск серы будет иметь большое значение при рассмотрении лунных ресурсов. По словам исследователей, эти запасы воды когда-нибудь могут быть использованы астронавтами для получения воды или ракетного топлива. Но если вся лунная вода загрязнена серой, говорит Лэндис, «это очень важно знать, перед тем как брать с собой на Луну соломинку для напитков».

Подпишитесь на наш Telegram
Получайте 1 сообщение с главными новостями за день, каждый вечер по будням.
Заглавное фото: ThisIsEngineering / Pexels

Обсуждение

Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии