Помогают ли земные электроны формировать воду на Луне?

Исследователи из Гавайского университета (UH) в Маноа недавно обнаружили, что электроны с Земли могут играть неожиданную роль в образовании воды на Луне. Это новаторское исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, не только углубляет наше понимание эволюции Луны, но и может открыть двери для будущих человеческих исследований.

Наличие воды на Луне — это не просто научный курьез, это ключ к пониманию истории и формирования Луны. Более того, потенциальные запасы лунной воды могут стать бесценным ресурсом для полетов человека на Луну и за ее пределы. Среди наиболее интригующих находок в этой области — водяной лед в постоянно темных областях Луны. Но остается открытым вопрос: откуда взялась эта вода?

Роль магнитосферы Земли

Магнитосфера планеты, защищающая Землю от вредного солнечного излучения и космического выветривания, представляет собой динамическое силовое поле, формируемое солнечным ветром. Внутри растянутого хвоста магнитосферы находится плазменная полоса, богатая высокоэнергетическими электронами, которые могут исходить как от Земли, так и от солнечного ветра.

Исторически сложилось так, что основное внимание уделялось воздействию высокоэнергетических ионов, особенно солнечного ветра, на Луну и возможное образование воды на ней. По общему мнению, воздействие солнечного ветра на лунную поверхность, насыщенную высокоэнергетическими частицами, является основным путем образования лунной воды.

Неожиданное открытие

Однако Шуай Ли из Школы наук об океане и Земле (SOEST) Университета штата Маноа обнаружил нечто поразительное. Установив ранее, что кислород магнитохвоста Земли способствует полярному ржавлению Луны, Ли решил пойти глубже. Он изучил, как путешествие Луны через магнитохвост Земли, который в значительной степени защищает ее от солнечного ветра, но не от солнечного света, влияет на выветривание поверхности.

Ли пояснил: «Когда Луна находится за пределами магнитохвоста, она сталкивается со всей силой солнечного ветра. Предполагалось, что в пределах магнитохвоста образование воды резко снижается». Однако, используя данные прибора Mineralogy Mapper лунной миссии Chandrayaan 1, Ли и его команда обнаружили, что образование воды остается неизменным, независимо от положения Луны.

Это открытие намекает на другие неизвестные процессы или источники образования воды, причем высокоэнергетическое электронное излучение оказывается потенциальным игроком, подобным протонам солнечного ветра. Ли остроумно заметил: «Связи между Землей и ее Луной глубже и загадочнее, чем представлялось ранее».

Следующим шагом на пути к этому открытию станет непосредственное наблюдение. Ли надеется сотрудничать с программой НАСА Artemis, стремясь изучить лунную среду и содержание в ней воды, пока Луна движется через магнитохвост Земли.