Открытие отложений льда в кратерах, разбросанных по всему южному полюсу Луны, вновь пробудило интерес к исследованию лунной поверхности, но никто точно не знает, когда и как этот лёд там оказался.
Новое исследование предполагает, что, хотя большинству этих месторождений, вероятно, миллиарды лет, некоторые из них могут быть более поздними.
Ариэль Дойч, аспирант кафедры наук о Земле, окружающей среде и планетах в Браунском университете и ведущий автор исследования, говорит, что ограничение возраста отложений важно как для фундаментальной науки, так и для будущих исследователей Луны, которые могут использовать этот лёд для топлива и других целей.
"Возраст этих отложений потенциально может поведать нам о происхождении льда, что поможет в дальнейшем определить источники и распределение воды во внутренней Солнечной системе, - объясняет Дойч. - В целях разведки нам нужно понять горизонтальное и вертикальное распределение ледяных месторождений, чтобы выяснить, как лучше всего получить к ним доступ. Это распределение со временем изменяется, поэтому важно иметь представление о возрасте отложений льда".
Дойч провёл исследования совместно с профессором Джимом Хедом и Грегори Нейманном из Центра космических полетов им. Годдарда. Используя данные от Лунного разведывательного спутника (LRO), который работает на орбите вокруг Луны с 2009 года, исследователи изучили возраст крупных кратеров на южном полюсе, в которых были обнаружены признаки залежей льда.
Для этого они определили количество более мелких кратеров, расположенных внутри больших. Имея приблизительное представление о периодичности ударных воздействий с течением времени и подсчитав количество кратеров, можно установить примерный возраст местности.
Исследование показало, что большинство зарегистрированных ледяных отложений находятся в пределах крупных кратеров, образованных около 3,1 миллиарда или более лет назад. Поскольку лёд не может быть старше кратера, это накладывает верхнюю границу на возраст льда.
Исследователи считают, что древний возраст кратеров не означает, что лёд внутри него такой же старый, но в данном случае есть основания полагать, что это действительно так.
Отложения имеют неоднородное распределение по дну кратера, это свидетельствует о том, что лёд подвергался воздействию микрометеоритов и других обломков в течение длительного периода времени.
По словам исследователей, если эти залежи льда действительно древние, это может иметь большое значение с точки зрения разведки и потенциального использования ресурсов.
"Модели бомбардировки поверхности метеоритами на протяжении эпох показали, что со временем лёд начинает концентрироваться, углубляясь в недра, - говорит Дойч. - Так что если имеется поверхностный древний слой, можно ожидать ещё большие залежи под ним".
Значительная часть льда сосредоточена в древних кратерах, но исследователи также обнаружили следы наличия льда в меньших кратерах, которые, судя по их резким, чётко очерченным границам, кажутся довольно свежими. Это говорит о том, что некоторые месторождения на южном полюсе появились там сравнительно недавно.
"Это явилось сюрпризом, - сказал Дойч. - Ранее лёд в более молодых кратерах не наблюдался".
Исследователи считают, что если есть месторождения разного возраста, это говорит о том, что они могут иметь различные источники. Более старый лёд мог быть получен от водоносных комет и астероидов, упавших на поверхность, или в результате вулканической активности, выталкивавшей воду из недр Луны.
Но за последнее время образовалось не так много крупных водоносных кратеров, а вулканическая деятельность прекратилась на Луне свыше миллиарда лет назад.
Поэтому более современные ледяные отложения, скорее всего, образовались из других источников - возможно, в результате бомбардировки микрометеоритами размером с горошину или при воздействии солнечного ветра.
Лучший способ выяснить это - отправить туда космический аппарат, чтобы получить образцы, считают исследователи.
Программа НАСА "Артемида" (Artemis) направлена на то, чтобы к 2024 году доставить на Луну первую женщину и следующего мужчину, а перед этим планируется осуществить серию предварительных полётов на Луну роботизированных космических аппаратов. Джим Хед, соавтор исследования и наставник Дойча, считает, что подобные исследования помогут спланировать будущие лунные миссии.
"Чтобы планировать отправку людей на Луну для долгосрочных исследований, нам нужно знать, на какие ресурсы мы можем рассчитывать, а в настоящее время нам это недостаточно известно, - объясняет Хед. - Исследования, подобные этому, помогают нам прогнозировать и планировать дальнейшие действия".
Источник: https:// www.nasa.gov/ feature/ goddard/ 2019/ new-research-sheds-light-on-the-ages-of-lunar-ice-deposits/