Согласно новому исследованию, необъяснимые магнитные аномалии на Луне могут защищать залежи водяного льда, которые располагаются в постоянной тени на лунных полюсах.
Гипотеза может помочь разгадать тайну полярного льда на Луне, существование которого было окончательно подтверждено в 2018 году. Это открытие, которое имеет большое значение для понимания как геологической истории, так и будущих исследований единственного естественного спутника Земли.
Ученые во главе с Лоном Худом, профессором-исследователем Аризонского университета, связали наличие магнитных горячих точек и водяного льда на Луне, создав обновленную карту с использованием данных японского спутника «Кагуя», который вращался вокруг Луны с 2007 по 2009 год. «Кагуя» несла 13 приборов, среди которых были камеры, спектрометры, радар, лазерный альтиметр, детекторы плазмы и другие. Два маленьких спутника использовали радиодиапазон: «Окина» работал как ретранслятор и измерял гравитационное поле Луны при помощи эффекта Доплера, «Оуна» использовал интерферометрию со сверхдлинной базой для той же цели, потому что около лунного лимба эффект Доплера не работал (зонд смещался вбок, а не ускорялся/замедлялся относительно земного наблюдателя).
Ученые представили свою работу на научной конференции, состоявшейся в прошлом месяце в Хьюстоне, штат Техас.
Команда продемонстрировала, что локальные магнитные поля на полюсах могут отражать эрозионный солнечный ветер, поток заряженных частиц, испускаемый Солнцем, тем самым позволяя водяному льду сохраняться.
«Умеренные магнитные аномалии присутствуют по крайней мере над двумя постоянно затененными кратерами вблизи южного полюса Луны», — сообщил Худ. — «Хотя эти аномалии (и лунные магнитные аномалии в целом) слишком слабы, чтобы защитить будущих астронавтов от биологически вредного космического излучения, они могут помочь сберечь кратеры и любой водяной лед в них от ионной бомбардировки солнечного ветра».
Магнитные горячие точки Луны были впервые обнаружены астронавтами миссий «Аполлон». Однако их происхождение не удалось объяснить за несколько десятилетий.
Некоторые ученые предположили, что эти области были преобразованы богатыми железом метеоритами — или, возможно, одним большим астероидом, — которые столкнулись с Луной более четырех миллиардов лет назад, образовав расплавленные области, которые после затвердевания стали намагниченными. Также области могут быть остатками всеобъемлющего магнитного поля, которое когда-то охватывало Луну, но с тех пор ослабло.
Точно так же происхождение водяного льда на Луне, которому могут быть миллиарды лет, вызывает много вопросов. Хотя эти отложения расположены в кратерах, защищенных от прямых солнечных лучей, теоретически они должны быть в пределах досягаемости солнечного ветра. Без атмосферы или глобального магнитного поля, защищающего лед от разъедающих частиц ветра, непонятно, как они сохранились даже в вечной тени.
Худ и его коллеги использовали данные высокого разрешения «Кагуя», чтобы наложить топографию лунных полюсов на известные магнитные области. Этот подход показал, что «относительно сильные аномалии находятся прямо над несколькими постоянно затененными кратерами». В частности, исследователи отметили, что кратеры Шумейкер и Свердруп, которые находятся рядом с южным полюсом Луны, содержат такие затененные области.
Новые результаты помогают пролить свет на бессолнечные области Луны. Худ и его коллеги предполагают, что будущие наблюдения и наземные миссии должны исследовать эти ледяные регионы.
С этой целью НАСА уже готовится к отправке ровера VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover) к Южному полюсу к 2023 году. Целью миссии станет изучение того, насколько богаты водные ресурсы на Луне, и в какой химической форме они существуют. VIPER будет исследовать лунный лед в шести точках внутри кратера Нобиле.
