В понедельник в журнале Nature вышла статья китайских учёных, в которой раскрывается потенциальный источник огромных залежей воды на Луне. Данные получены после анализа ударного стекла в образцах лунной породы, собранной китайским ровером в миссии «Чанъэ-5». По самым скромным оценкам, в ударном стекле на Луне может храниться до 297,6 млрд тонн воды. Но самое главное, это даёт повод надеяться на наличие воды на других скалистых планетах.

Источник изображения: Pixabay

Это не первый намёк на присутствие воды в ударном стекле — сплавленных остатках минералов, испарённых с поверхности Луны метеоритами. Присутствие воды в метеоритном стекле-импактите обнаружено ещё в образцах, привезённых на Землю в «Аполлонах». Образцы лунной породы также были изучены после успешного завершения миссии «Чанъэ-5» и в них тоже обнаружено заметное присутствие воды. Новая работа показала, что на каждый грамм ударного стекла приходится 0,002 грамма воды. В масштабах Луны это неимоверные запасы, которые обещают полностью обеспечить водой лунные базы вплоть до производства ракетного топлива, а не только для проживания человека.

Источник изображений: Nature Geoscience, 2023

Согласно современной теории, значительная часть воды на Луне образуется при небольшой помощи солнечных ветров, так как ионы водорода из этих ливней солнечных частиц соединяются с кислородом, который уже содержится в лунном грунте. Часть воды испаряется в космос, но аморфное стекло имеет способность абсорбировать воду внутрь и сохранять. Мало того, эти процессы происходят сравнительно быстро — «стеклянные бусины» способны накопить воду в течение нескольких лет.

«Такое короткое время диффузии указывает на то, что вода, полученная в результате солнечного ветра, может быть быстро накоплена и сохранена в стеклянных бусинах, образованных в результате [метеоритного] удара по лунной поверхности», — пишут исследователи.

Образцы ударного стекла с поверхности Луны

Также учёные делают вывод, что вода таким образом может возникать на других безвоздушных телах Солнечной системы. Кроме того, она выбрасывается в космос, что делает воду распространённым явлением в космической среде. Это также становится лишним доводом о потенциальной распространённости биологической жизни во Вселенной, хотя это уже другая история.

Марсоход Perseverance совершил посадку на Красной планете в феврале прошлого года — местом для неё был выбран кратер Езеро, в котором, как предполагают учёные, когда-то был водоём. А в жидкой воде могла обитать марсианская жизнь. Однако по итогам обработки данных за первый год работы аппарата учёным так и не удалось найти весомых тому подтверждений.

Источник изображений: nasa.gov

Пока всё указывает на то, что присутствие воды в этом регионе было ограниченным, и не исключено, что она при этом была близка к температуре замерзания, говорится в опубликованной журналом Science статье американских учёных. Не исключено, что впоследствии в этом месте обнаружатся какие-то новые отложения, подтверждающие «теорию жизни», но более вероятной представляется гипотеза о том, что условия здесь были не такими благоприятными, как считалось ранее.

Perseverance располагает широким набором инструментов: «глазами», то есть парой камер, создающих стереоскопические изображения с трёхмерными данными и способных собирать данные о длинах волн на изображении; средствами для определения состава и структуры камней; инструментами для проведения химического анализа материалов, взятых из горных пород. Все три набора инструментов рисуют общую картину, дополняя друг друга. Спектроскопия предоставляет подробную информацию о химическом составе вещества, рентгеновский анализ говорит об их распределении в образце, а камеры на мачте говорят о том, как часто подобные образцы встречаются.

Дно кратера, в котором совершил посадку Perseverance, богато минералами на основе железа и магния. Выше находится образование, напоминающее вулканическую породу — оно могло возникнуть из породы, которая расплавилась после удара небесного тела. Оба месторождения минералов сформировались в результате процессов, которые происходят на Марсе и сейчас: на образование камней влияет действие ветра, а их химический состав меняется из-за атмосферы и радиации. В защищённых от ветра местах присутствует рыхлый реголит, значительная часть которого имеет характерный для Марса красноватый оттенок.

Основанием для гипотезы о присутствии воды на Марсе стал слой предположительно вулканических отложений, богатых минералом под названием оливин. На Земле он располагается достаточно глубоко, поскольку растворяется или преобразуется под воздействием жидкой воды. И действительно существуют доказательства аналогичных процессов на Марсе: изменениям подверглись от четверти до половины минералов оливина — и это, вероятно, произошло под воздействием воды. Но верно и обратное: более половины минералов изменениям не подверглись, а значит, воздействие воды на вещество было либо кратковременным, либо происходило в очень холодной среде, где вода была близка к замерзанию.

Другие отложения могли остаться в горных породах, сформировавшись из холодных концентрированных солевых растворов — растворить оливин они уже не могли, зато оставили в камнях сульфаты. Были обнаружены и перхлораты, которые, допускают учёные, могли получить воду из атмосферы, раствориться и просочиться в структуру камней. Но ни одно из этих веществ не могло остаться после высохшего озера — в воде они бы просто растворились, а характерные для дна водоёма отложения до сих пор не обнаружены. Это не значит, что их там нет — озеро могло быть непостоянным или замёрзшим на протяжении большей части своего существования.

И все эти выкладки имеют прямое отношение к потенциальной обитаемости Марса: судя по присутствию оливина, любая жизнь, которая могла здесь существовать, не была тесно связанной с минералами — микроорганизмы не смогли бы получать питание в среде, которая оставила оливин нетронутым. Perseverance также обнаружил признаки органики — веществ с бензольными кольцами. Они могут соответствовать некоторым материалам, производимым земными живыми организмами, или, с равным успехом, веществам, сформировавшимся в результате других процессов.