Воду на Луну доставили не кометы а астероиды, к такому выводу пришла группа российских ученых из МФТИ и Института динамики геосфер РАН, опубликовав результаты своего исследования в журнале Planetary and Space Science.
Авторы статьи с помощью компьютерного моделирования выяснили, что один крупный астероид может доставить на лунную поверхность больше воды, чем все падения комет за миллиард лет.
В свою очередь в сообщении пресс-службы МФТИ, поступившем в РИА Новости, отмечается, что изучение количества воды на Луне и ее местонахождения имеет большое практическое значение для создания на спутнике Земли обитаемых станций. Проведенное МФТИ и ИДГ РАН исследование показывает, в частности, что вода на Луне может удерживаться не только в так называемых "холодных ловушках", но и на освещенных солнцем местах — а это может значительно облегчить задачу исследования спутника, поскольку создавать лунные базы на освещенных точках удобнее, чем в тени.
Важную роль в исследовании количества и местонахождения воды на Луне играет понимание того, как вода там оказывается. Сотрудники кафедры теоретической и экспериментальной физики геосистем МФТИ Владимир Светцов и Валерий Шувалов, которые много лет исследуют падения астероидов и комет, решили найти наиболее вероятный механизм доставки воды на Луну и примерный объем "поставок". Для этого они с помощью созданного ими алгоритма SOVA провели компьютерное моделирование падения на Луну разных типов космических тел с разными скоростями и разными углами падения. На выходе модель, в частности, показывала распределение максимальных температур, до которых нагревалось в процессе удара вещество ударника, и динамику удара.
В первую очередь ученые решили проверить, могут ли играть роль главных водоносов" кометы. Зная типичную скорость падения ледяных комет — от 20 до 50 километров в секунду, они произвели расчеты, которые показали, что при такой скорости соударения от 95% до 99,9% всей кометной воды безвозвратно испаряется в космос. Более того, даже при падении низкоскоростных комет менее 1% воды остается на месте падения.
Тогда ученые решили присмотреться к астероидам: они состоят из первоначального недифференцированного строительного материала Солнечной системы и содержат значительную долю воды. В частности, углистые хондриты — наиболее распространенный тип астероидов и метеоритов — могут содержать до 10% воды.
Моделирование показало, что при скорости падения 14 километров в секунду и с углом падения около 45 градусов примерно половина массы астероида не достигает даже температуры плавления и остается в твердом состоянии. Треть от всех астероидов, падающих на Луну, имеет перед соударением скорость ниже 14 километров в секунду. При этом большая часть вещества упавшего тела остается в кратере — от 30%-40% при косом ударе, и до 60-70% — при вертикальном.
Расчеты показали, что от 2% до 4,5% лунных кратеров может содержать существенные запасы воды в виде гидратированных минералов, достаточно устойчивых, чтобы удержать воду даже на освещенных Солнцем местах.
Вопрос наличия, количества и происхождения воды на Луне долгое время оставался открытым. В начале космической эры и во времена программы "Аполлон" ученые считали Луну абсолютно сухим телом. Отсутствие атмосферы и воздействие солнечной радиации должны были испарить все летучие вещества в космос еще на ранних стадиях эволюции спутника. В 1990-е годы исследователи получили с борта зонда Lunar Prospector данные, которые поколебали это убеждение: поток нейтронов с поверхности спутника указывал на большую долю водорода в приповерхностном слое грунта в некоторых регионах Луны, что можно было интерпретировать как признак наличия воды. Чтобы объяснить, как вода может удерживаться на Луне, ученые сформулировали теорию «холодных ловушек».
