Следы воды и аммония обнаружены в лунных образцах Чанъэ-5

Группа китайских ученых недавно опубликовала в журнале Nature Astronomy данные об обнаружении следов воды в лунных образцах, возвращенных китайской миссией Чанъэ-5 в 2020 году. В частности, в исследовании сообщается об обнаружении в образцах лунного грунта гидратированного материала ULM-1 — минерала, содержащего около 41% H2O по весу.

Структура и состав минерала очень похожи на структуру и состав новограбленовита, фумарольного земного минерала, образующегося в результате реакции горячего базальта с богатыми водой вулканическими газами и карналлитом.

Кроме того, полученные результаты позволяют предположить, что молекулы воды могут сохраняться в освещенных Солнцем областях Луны. Исследования образцов лунного грунта с «Чанъэ-5» проводят не менее тринадцати китайских институтов. Среди них Пекинский научно-исследовательский институт геологии урана (который давно занимается поиском гелия-3 на Луне) и Китайский университет геонаук.

Молекулы воды «вернулись» на Землю

Миссия «Чанъэ-5», совершившая посадку во Внутренней Монголии 17 декабря 2020 года, привезла с собой около 1,73 кг лунного материала. Это 31 образец молодого грунта, сформировавшегося около 1,2 миллиарда лет назад. Это значительно моложе образцов, привезенных советскими и лунными миссиями «Аполлон», возраст которых составляет от 3,1 до 4,4 миллиарда лет.

Образцы с «Чанъэ», среди прочего, включали базальтовые фрагменты и стекло, и были распределены между тринадцатью китайскими научными учреждениями для изучения. Это произошло в июле 2021 года, и ровно через три года было обнаружено, что в образцах присутствует призматический прозрачный кристалл, похожий на плиту, идентифицированный как неизвестный лунный минерал, богатый водой и молекулами аммония.

Химическая структура (NH4)MgCl3-6H2O, т.е. ULM-1.

Данное исследование, безусловно, не является первым свидетельством присутствия молекул воды на лунной поверхности. Это исследование представляет собой первое обнаружение молекул воды и аммония в лунных образцах, возвращенных на Землю. Неизвестный лунный минерал (ULM-1) содержит поразительный 41 процент воды по весу, а его структура и состав напоминают редкий земной минерал, который был найден около пяти лет назад в вулкане в России. Как заявил Цзинь Шифэн, один из членов исследовательской группы и научный сотрудник Института физики Китайской академии наук:

Этот минерал мог образоваться в результате древних вулканических извержений на Луне. Это указывает на то, что вулканические газы на Луне содержат большое количество воды. Термодинамический анализ показал, что содержание воды в лунных вулканах сопоставимо с наиболее враждебными земными вулканами.

Последнее соображение позволяет предположить, что газоизлучающие лунные вулканы могли внести значительный вклад в формирование гидросферы на Луне, то есть в наличие воды. Кроме того, это открытие предполагает возможное существование молекул воды в освещенных Солнцем областях Луны. Фактически, это открывает интересные сценарии для устойчивого развития человечества на самой Луне.

Находится ли ответ на Луне?

Луне еще предстоит заполнить пробелы в истории Земли, которая, будучи активной планетой, сохранила мало свидетельств о своих прошлых временах. Чтобы продолжить эти исследования и попытаться увеличить количество открытий, Китай уже осуществил миссию «Чанъэ-6», в ходе которой были собраны образцы с южного полюса Луны. В ночь на 2 июня, в 01:23 по московскому времени, состоялась успешная посадка лунного зонда «Чанъэ-6», который стал вторым роботизированным зондом, когда-либо спускавшимся на скрытую сторону Луны. Первым был китайский зонд «Чанъэ-4» в 2018 году.

Зонд «Чанъэ-5» собирает образцы лунного грунта 2 декабря 2020 года.

Но Китай не одинок в поисках ответов на вопросы о лунной поверхности. Индия также заявила о своем интересе к поверхности Луны, особенно после того, как 23 августа 2023 года миссия «Чандраян-3» совершит посадку на Луну. Кроме того, многие другие частные компании, как американские, так и неамериканские, заинтересованы, например, в использовании топлива с Луны.

Само ЕКА считает, что лунная поверхность имеет фундаментальное значение, особенно с точки зрения ее функций в качестве операционной базы для поддержки полетов дальше в Солнечную систему.