Учёные взбудоражены неожиданной находкой в лунном грунте

В летописях NASA настолько обстоятельно расписана хронология всех их лунных миссий, что можно даже найти и посмотреть видео, где астронавты собирают каждый конкретный, пронумерованный лунный образец. И в данном случае речь идёт о том образце, который получил номер 79221. Его в 1972 году собрали астронавты миссии "Аполлон-17" Харрисон Шмитт (кстати, геолог) и Юджин Сернан. На одной из своих "геологических стоянок", то есть мест сбора грунта, они проделали небольшую траншею (7–10 сантиметров глубиной) возле стометрового кратера, который они сами назвали в честь гарвардского профессора — кратером Ван Серга. Там они собрали и положили в специальный пакет 291 грамм, по их собственному описанию, "очень светло-серого" материала с двухсантиметровой глубины. На видеоролике ниже Шмитт как раз на седьмой секунде говорит: The first 2 centimeters ("Первые два сантиметра"). И далее: Bag 483 ("Пакет 483").

Американский Институт Луны и планет ещё много лет назад подробно описал всё, что удалось обнаружить в этом образце на тот момент. Было сказано, что это очень "зрелая" порода. На языке геологов это означает, что песчинки довольно-таки округлые, то есть как бы естественным образом отшлифованные трением друг о друга, при этом более или менее одинаковые по размеру и составу. И минералы в них содержатся исключительно стабильные. Это и есть признаки "зрелости": со временем всё нестабильное уходит и неровности стираются. Кроме того, учёные отметили, что в этом образце довольно много оксидов железа и алюминия, углерода, азота. Но самое интересное — этот образец явно сильнее многих других подвергался воздействию космического излучения, то есть летящих от Солнца и от всей Галактики заряженных частиц. Это видно по структуре атомов: наблюдается изобилие именно таких изотопов, какие получаются только под действием радиации.

А ещё было упомянуто, что 93 грамма положили в резерв, то есть "про запас". С лунным грунтом это общепринятая практика — отложить на будущее, дождаться более совершенных микроскопов. И вот это будущее наступает. Недавно специалисты Лаборатории военно-морских исследований США взяли на анализ (по всей видимости, как раз из "запасника") крохотные лунные песчинки двух разных минералов, один — апатит, а другой — меррилит, который до недавних пор видели только в космической породе и лишь в 2022 году нашли на Земле.

Так вот, оба минерала положили под электронный микроскоп, который бомбардировал их электронами и фиксировал, что с ними от этого делается. А делается то, что возникает некое свечение, и по спектру этого свечения можно понять химический состав. И в обоих случаях учёные приходят к выводу, что в этих песчинках местами содержится водород.

Вообще-то, его и раньше в грунте "Аполлонов" находили, но опасались, вдруг он не лунный, а с Земли привезён с космическим кораблём. Но в данном случае такое совершенно исключено: этот молекулярный водород заперт внутри пузырьков в минерале.

Как минимум это уже явное, убедительное подтверждение тому, что водород на Луне действительно есть. Дело в том, что это ещё с 2009 года показывает российский, кстати, детектор ЛЕНД на борту американского спутника Lunar Reconnaissance Orbiter. Именно по собранным с его помощью данным выяснилось, что лунные полярные регионы, а особенно Южный полюс Луны — хранят под поверхностью целые залежи водяного льда. Именно поэтому к Южному полюсу запустили аппараты "Луна-25", Chandrayaan-3, именно поэтому там хотят высадить новую пилотируемую миссию по американской программе "Артемида". Вода — это не только потенциальное питьё, но и потенциальный источник ракетного топлива: водорода и кислорода. Теперь же выясняется, что водород имеется и не только на полюсах, но и, может быть, вообще по всей поверхности: место посадки "Аполлона-17" находится в средних лунных широтах, а "Аполлон-12" и "Аполлон-14" садились и вовсе практически на лунном экваторе.

Спрашивается, откуда же там взяться водороду, а тем более воде? На этот вопрос ранее подробно отвечал Лайфу руководитель команды учёных и инженеров, которые создавали детектор ЛЕНД и другие такие же поразительные приборы, — заведующий отделом ядерной планетологии Института космических исследований Российской академии наук Игорь Митрофанов. Он объяснил, что водород и вода на Луне могут появляться двумя способами: либо прилетать с кометами, либо образовываться под действием космической (преимущественно солнечной) радиации.

Как именно: дело в том, что большая часть летящих от Солнца частиц — это протоны. А протон — это не что иное, как ядро атома водорода. Ему для счастья не хватает одного-единственного электрона, который он с успехом может "одолжить" у атомов на лунной поверхности. Более того, после этого он может соединиться с другим таким же только что возникшим атомом водорода и образовать молекулу. И даже взять в свою компанию атом кислорода, чтобы скооперироваться в молекулу воды. Это подтверждается и экспериментами: учёные неоднократно намеренно атаковали лунные образцы протонами и наблюдали, как от этого действительно возникает водород. А если при этом одновременно имитировали падение микрометеорита, то получалась и вода.

Игорь Митрофанов рассказывал, что такую "солнечную" воду очень легко отличить от кометной: она стерильна, в ней нет никаких примесей. И она, конечно, предпочтительнее: её не надо очищать. И водород, который сейчас "увидели" в грунте под электронным микроскопом, — как раз "солнечный", радиационный.