ПопулярноеРедакцияСвежее
ЛучшееОбсуждаемое

Учёные составили первую полную карту распределения водорода на Луне

Распределение водорода по поверхности Луны. Изображение: Lawrence et al. | Journal of Geophysical Research (2022)

Используя данные, которые были собраны более двух десятилетий назад, учёные из Лаборатории прикладной физики им. Джона Хопкинса составили первую карту распределения водорода по лунной поверхности. Карта отображает два типа материалов с повышенным содержанием водорода и даёт подтверждение предыдущим предположениям о лунном водороде и воде, в частности, о том, что вода, скорее всего, сыграла свою роль в формировании и застывании магматического океана на Луне.

Для создания своей карты команда учёных использовала данные о нейтронах, полученные космическим аппаратом Lunar Prospector. Зонд, запущенный NASA в 1998 году, работал на орбите Луны и собрал первые прямые доказательства о повышенном содержании водорода на лунных полюсах прежде чем столкнуться с поверхностью спутника.

При взрыве звезды испускаются космические лучи или же высокоэнергетичные протоны и нейтроны, которые движутся по космосу почти со скоростью света. Когда эти лучи вступают в контакт с поверхностью планеты или спутника, они пробивают атомы этих тел, и их протоны с нейтронами разлетаются. В новой работе исследователи откалибровали данные для количественной оценки водорода по уменьшению количества нейтронов, которое измерялось нейтронным спектрометром, установленным на Lunar Prospector для составления гравитационных и композиционных карт Луны.

Представьте, что вы играете в бильярд, и биток представляет собой нейтроны, а бильярдные шары – водород. Когда вы бьёте по бильярдному шару, то биток останавливается, а шар начинает движение, потому что оба имеют одинаковую массу. Точно так же, когда нейтрон сталкивается с водородом, он умирает и останавливается, а водород начинает двигаться Поэтому, когда мы наблюдаем меньшее количество движущихся нейтронов, то это свидетельствует о наличии водорода. В этом исследовании мы смогли объединить данные, полученные из космоса, с информацей, полученной из собранных в рамках программы «Аполлон» образцов лунного грунта. 

Дэвид Лоуренс, сотрудник Лаборатории прикладной физики им. Джона Хопкинса

Полученные карты подтверждают повышенное содержание водорода в двух типах лунных материалов. Первый тип – это крупнейшее на Луне пирокластическое месторождение возле плато Аристарха. Это фрагменты горных пород, оставшиеся после извержения вулканов, что подтверждает предположения о том, что водород или вода играли роль в событиях, связанных с магмой. Второй тип — лунные лавовые породы KREEP, содержащие калий (К), редкоземельные элементы (REE) и фосфор (Р).

Распределение водорода в приполярных регионах Луны от полюсов до 70-й параллели Северного (слева) и Южного (справа) полушарий. Изображение: Lawrence et al. | Journal of Geophysical Research (2022)

Считается, что Луна образовалась из расплавленных обломков после сильного столкновения другого небесного тела с Землёй миллиарды лет назад. По мере остывания возникали минералы и, считается, что KREEP – финальный тип материалов, который кристаллизуется и отвердевает.

Эта новая карта не только подводит итоги по исследованиям водорода на Луне, но также может дать количественную оценку того, сколько водорода и воды было на Луне при её начальном формировании.

Завершение анализа заняло несколько лет. При разборе мы вносили поправки в данные, которые, как оказалось, не касались водорода. Мы вернулись и доработали предыдущие анализы. В значительной мере в этом нам помогли результаты других миссий. Мы постоянно развиваем предыдущие знания и идём на новую территорию.

Источник

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

18
Войдите, чтобы видеть ещё 1 комментарий, участвовать в обсуждении и не видеть рекламу.
Показать скрытые комментарии

Загружаем комментарии...

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
Зарегистрируйтесь на сайте, чтобы не видеть рекламу, создавать и отслеживать темы, сохранять статьи в личные закладки и участвовать в обсуждениях
Если не получается зайти отсюда, попробуйте по ссылке.