Уже с 1960-х годов учёные предполагали, что Солнце может быть источником веществ, необходимых для образования воды на Луне. Согласно гипотезе, поток заряженных частиц — солнечный ветер — сталкивается с лунной поверхностью и запускает химическую реакцию, которая приводит к образованию молекул воды.
Теперь команда NASA подтвердила эту идею в самом реалистичном лабораторном эксперименте на сегодняшний день. Результаты исследования, опубликованные 17 марта в журнале JGR Planets, особенно важны для миссий программы Artemis в районе Южного полюса Луны, где, как полагают, находится большая часть замёрзшей воды в постоянно затенённых зонах.
«Это невероятно — только лунный грунт и частицы от Солнца, и уже можно получить воду», — говорит Ли Ся Ео, научный сотрудник Центра Годдарда и автор исследования.
Солнечный ветер состоит в основном из протонов — ядер атомов водорода, лишённых электронов, — которые разгоняются до скорости более 1,6 млн км/ч. Землю защищает магнитное поле и атмосфера, а вот Луна такой защиты не имеет. Поэтому протоны сталкиваются с лунным реголитом, объединяются с электронами, образуют атомы водорода, а затем — гидроксил (OH) и молекулы воды (H₂O), взаимодействуя с кислородом в минералах.
Аппараты уже фиксировали признаки воды в верхних слоях Луны. Эти молекулы оставляют спектральный след, характерное поглощение света на длине волны около 3 микрон. Однако отличить воду от гидроксила по спектру сложно, поэтому часто используют обобщённый термин — «вода».
Чтобы подтвердить эту теорию, NASA разработало уникальную установку, в которой исследовали образцы лунного грунта из миссии Apollo 17. Образцы сначала прогрели для удаления влаги, затем подвергли облучению «солнечным ветром» с помощью мини-ускорителя. Детектор зафиксировал спектральные изменения, соответствующие появлению воды или гидроксила.
Этот эксперимент усиливает гипотезу, что солнечный ветер действительно участвует в образовании воды на Луне и даже может ежедневно пополнять её запасы, особенно в холодное время суток. Это открытие критически важно для будущих обитаемых миссий и использования лунных ресурсов.
