Итак, благодаря этой статье Вы точно знаете, что на Луне есть вода и теперь можете с с чистой совестью отправиться в интернет магазины Беларуси за покупками! Для этого Вам не потребуется посещать сотни сайтов, т.к. все необходимые Вам товары, Вы найдете на bigshop.by!

---

Наиболее актуальной задачей в настоящее время является подтверждение положения о наличии отложений «летучих» на Луне.

 

Если водяной лед присутствует на лунной поверхности, то, прежде всего, его можно идентифицировать по наличию Н₂O и ОН в лунной экзосфере.

 

При падении микрометеоритов на ледяную поверхность со скоростями, типичными для случая столкновения микрометеорита с Луной, в лунную экзосферу выбрасывается масса воды, равная -10 масс микрометеорита.

 

Концентрация Н₂O и ОН в экзосфере вблизи полюсов в таком случае должна быть заметно выше, чем в экваториальных районах Луны.

 

При падении крупных метеоритов (D>0,5 м) в холодные ловушки, что происходит, вероятно, один раз за несколько десятков лет, концентрация Н₂O и ОН в экзосфере вблизи полюсов должна резко увеличиваться. Такие события, по-видимому, можно обнаружить при постоянном мониторинге эмиссии ОН на длине волны спектрального излучения 3085 А.

 

Поток воды из холодных ловушек в предположении, что вся поверхность ловушки покрыта водяным льдом, описывается выражением:

F_from =k₂ x F_met x Str/Sm ~3xl0³ кг/год,

где k₂ — доля водной составляющей в метеоритном веществе, F_met — поток межпланетного вещества на Луну, S_tr/ S_m — отношение площади холодной ловушки к общей площади поверхности Луны.

 

В пределах ошибок эта оценка совпадает с оценкой потока Н₂O в лунные холодные ловушки. Подобное совпадение, по-видимому, не случайно, и свидетельствует в пользу возможного установления некоего динамического равновесия в круговороте воды на Луне.

 

Концентрацию Н₂O в лунной экзосфере можно оценить, исходя из следующей зависимости:

N(H₂O) = {F_from + Fsw + F_m} x N_a x t_f {S_m x H x M_r(H₂O)},

где N_a = 6xl0²³ — число Авогадро, M_r(H₂0) = 0,018 кг/моль — молярная масса воды; другие обозначения соответствуют использованным выше.

 

При времени фотолиза для спокойного Солнца t_f = 10⁵ с и шкале высот Н для молекул воды в дневной лунной экзосфере, равной 10⁵ м, концентрация частиц воды в дневной экзосфере может достигать N(H₂0) ~2х10⁹ м³, что совпадает в пределах ошибки с верхним пределом измерений концентраций молекул в лунной экзосфере современными методами. Увеличение точности измерений концентраций газов в лунной экзосфере на 1-2 порядка по сравнению с измерениями, выполненными в месте посадки корабля «Аполлон-17» комплексом приборов, доставленных на поверхность, позволит существенно увеличить достоверность сведений о поведении летучих на Луне.

 

Эффективным методом исследования льдов на поверхности ловушек может служить ИК-спектроскопия. Возможны два варианта применения этого метода:

— исследование лунной поверхности в отраженном свете в ближней инфракрасной области спектра, тогда требуется наличие источника ИК-излучения;

— исследование собственного излучения лунной поверхности в средней ИК-области спектра.

 

По наличию спектральных особенностей можно будет судить о присутствии летучих на лунной поверхности.

 

Прямые исследования в холодных ловушках с помощью пенетратора в избранной точке могут быть дополнены орбитальными данными.

 

Ряд обсуждаемых проектов предусматривает вариант лунохода для исследования отложений летучих в холодных ловушках.

 

Для построения обобщенной модели реголита в холодных ловушках, учитывающей наличие отложений летучих и, прежде всего, воды, необходимо рассмотреть более подробно процесс конденсации газов ударно-образованной лунной атмосферы в холодные ловушки.

 

В период существования после удара (падения метеорита или кометы) временной атмосферы будет существовать поток газа Q_m вглубь реголита, который оценивается согласно следующему выражению:

Q_m = 0,1 х { M_r / (R x T)}^0,5 x ρ x δ_p x dP/h,

где R — универсальная газовая постоянная, ρ = 0,45 — предполагаемая пористость лунного реголита, δ_р -10⁶ м — средний размер пор, dP — разница между давлениями газа на поверхности Р₀ и под поверхностью P_h на глубине h.

 

Расчет потока газа вглубь реголита затруднен тем обстоятельством, что при конденсации газов в ловушках температурный режим реголита будет существенно отличаться от известного режима из-за выделения скрытой теплоты конденсации на поверхности ловушки.

 

Кометный источник летучих является единственным из предполагаемых источников, действием которого можно объяснить существование льдов на глубине порядка нескольких метров из-за образования временной лунной атмосферы. Отличить льды кометного и эндогенного происхождения на такой глубине можно по анализу их изотопного состава.

 

У свободной серы давление насыщенных паров в условиях ловушек незначительно для эффективной диффузии вглубь реголита, поэтому сера будет накапливаться на поверхности ловушек.

 

Из приведенного выше выражения можно получить условие существования летучих кометного происхождения в ловушках:

Р_atm/Р_h< Т_col/Т_atm,

где P — давление газа над поверхностью холодной ловушки в период существования временной атмосферы, Т_со1 / T_atm ~10⁴ — отношение характерного времени между столкновениями комет с Луной к характерному времени существования временной атмосферы. Это условие является значительно более сильным, чем условие конденсации газа в ловушке в период существования временной атмосферы.

 

Полученному условию в случае существования уникального теплоизоляционного слоя в холодных ловушках удовлетворяют только наименее летучие компоненты временной атмосферы, то есть S, Н₂O и SO₂. При отсутствии изолирующего слоя к этому списку добавляются СO₂, следы H₂S и HCN.