Израильские и американские ученые, работающие совместно, выяснили, что водяной лед на Луне, который был обнаружен российским инструментом LEND на борту американского зонда LRO в затененных областях кратеров, образовался не менее 1,5 миллиарда лет назад. Этот факт противоречит ранее существовавшим гипотезам о его сравнительно недавнем происхождении. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Для установления временных рамок и механизмов формирования льда ученые использовали данные, собранные прибором LAMP, установленным на зонде LRO. Анализ показал, что лед накапливался в темных зонах кратеров постепенно на протяжении не менее миллиарда лет, а не был занесен на Луну в результате последнего падения небесного тела.
Группа исследователей под руководством профессора Одеда Ахаронсона из Института Вейцмана разработала метод, который помог разрешить споры о происхождении лунного льда. В основе метода лежит идея о том, что угол наклона оси вращения Луны менялся на протяжении геологического времени.
Уменьшение наклона оси привело к увеличению площади постоянно затененных участков в приполярных кратерах. Это дало возможность ученым определить временные рамки и историю накопления льда, измеряя их площадь и объем, а также сравнивая с темными областями кратеров за разные периоды.
С помощью прибора LAMP исследователи определили границы и объем льда в крупных кратерах южного полюса Луны. Они обнаружили, что концентрация льда возрастает от более молодых темных областей (3,4%) к наиболее старым затененным регионам (13%), которые сформировались более 1,5 миллиарда лет назад.
Эти данные указывают на непрерывное накопление льда на Луне в течение как минимум 1,5 миллиарда лет. Хотя нельзя исключать астероидное или кометное происхождение льда, это требует разработки необычных сценариев. Для подтверждения обеих гипотез необходимы дополнительные измерения и исследования, включая будущие лунные миссии.
Споры о происхождении лунного льда
Открытие значительных запасов льда в приполярных кратерах Луны вызвало дебаты о механизмах его возникновения. Некоторые ученые считают, что лед был занесен на Луну метеоритами или кометами в недавнем геологическом прошлом. Другие предположения включают возможность изначального наличия воды на Луне или ее накопление благодаря взаимодействию солнечного ветра с лунным реголитом.