Миссия «Чанъэ-5» обнаружила в лунной почве важный минерал, богатый водой
На Луне есть вода, и ученые только что подтвердили, где ее может скрываться.
Недавно был обнаружен минерал в лунной пыли, собранный китайским спускаемым аппаратом «Чанъэ-5» и доставленный на Землю. обнаружено, что он содержит так много воды, что составляет 41 процент его веса.
Минерал похож на новограбленовит, который был обнаружен всего несколько лет назад в базальтовой породе с российского полуострова Камчатка. И лунная, и земная версии имеют химическую формулу (NH4)MgCl3·6H2O и имеют схожие кристаллические структуры. p>
Учитывая, что мы можем изучать новограбленовит прямо здесь, на Земле, открытие почти идентичного минерала на Луне может дать нам некоторые подсказки о том, где скрывается лунная вода и как она туда попала, а также об истории лунной воды. H2O.
Происхождение, наличие и распределение воды на Луне остаются загадкой. Это то, что ученые хотят выяснить, потому что откуда взялась влага на Луне и где она сейчас находится, является важной составляющей истории системы Земля-Луна.
Кроме того, знание того, где скрывается вода, имеет большое значение. значение для будущих миссий по исследованию Луны, поскольку людям нужна вода для выживания.
Вода и раньше была обнаружена в старых лунных образцах, она была заключена в крошечные стеклянные шарики, которые образуются, когда поверхностный материал плавится и образует так называемые сферулы. . Обнаружение сигналов воды в спектре света, отраженного от поверхности Луны, позволяет предположить, что где-то там, наверху, их гораздо больше.
Одно из преобладающих представлений состоит в том, что вода связана с минералами, составляющими лунный реголит. Однако предыдущие исследования показали, что водород и кислород, связанные с лунной грязью, могут находиться в форме других гидроксильных молекул – соединений, состоящих из водорода и кислорода в пропорциях, отличных от пропорций воды.
Когда Тем не менее, он приземлился на Луне в декабре 2020 года, «Чанъэ-5» совершил прорыв – первое обнаружение на месте того, что выглядело как вода в валуне на Луне. Однако было неясно, была ли обнаружена на самом деле молекулярная вода или другая молекула гидроксила. Это потребовало более тщательного анализа, чем тот, который мог бы обеспечить роботизированный спускаемый аппарат.
Теперь люди на Земле под руководством физиков Шифэн Цзинь и Мунан Хао из Китайской академии наук провели этот анализ, исследуя образцы, отправленные на Землю Миссия «Чанъэ-5» использовала методы рентгеновской дифракции кристаллов и химического изотопного анализа, чтобы определить, содержит ли лунный реголит воду или что-то еще.
Их усилия выявили наличие молекулярной воды с минералом (NH4)MgCl3·6H2O, содержащий до шести кристаллов воды.
Новограбленовит редко образуется на Земле, образуясь в результате взаимодействия горячего базальта с вулканическими газами, богатыми в воде и аммиаке. Лунный минерал не совсем тот же – изотоп хлора, обнаруженный в нем, имеет другой состав, чем земные изотопы хлора – но механизм его образования, вероятно, очень похож.
Это предполагает наличие лунного источника обоих минералов. вода и аммиак существовали, когда в прошлом Луны была активна вулканическая деятельность.
«Термодинамический анализ показывает, что нижний предел содержания воды в лунном вулканическом газе в то время был сравним с таковым у самого высохшего вулкана на Луне. Земля сегодня, вулкан Ленгай», — говорится в заявлении Китайской академии наук.
«Это раскрывает сложную историю лунной вулканической дегазации, которая имеет большое значение для изучения эволюции Луны».
Открытие также предполагает наличие ранее неизвестного источника воды на Луне – гидратированных солей. Он гораздо более стабилен, чем водяной лед, что позволяет предположить, что он может быть доступен даже на участках Луны, часто залитых солнечным светом, что снижает нашу возможную зависимость в будущем от водяного льда, скрытого глубоко в затененных кратерах на лунных полюсах.
Результаты команды были опубликованы в журнале Nature Astronomy.
