Комп’ютерна модель стародавньої вулканічної активності супутника показала, як викинута вода тисячоліттями осідала інеєм на поверхню, формуючи багатометрові шари льоду під полюсами.
Доведено, що на Місяці є вода. Але її походження, кількість і розподіл залишаються предметом численних досліджень. Згідно з однією з гіпотез, деяка частка цієї води може мати вулканічне походження.
За допомогою комп’ютерної моделі вчені з Каліфорнійського університету в Боулдері (США) спроектували динаміку вулканічних газів після виверження: як вони обволікали супутник, відлітали в космос і осідали на поверхні. Стаття опублікована в журналі The Planetary Science Journal.
За розрахунками планетологів, на початку свого існування Місяць був досить спекотним місцем. У період з чотирьох до двох мільярдів років тому на супутнику сталися десятки тисяч вивержень. Лава текла річками, розливаючись на величезні території. Темні плями на поверхні Місяця — їх називають морями, озерами і болотами — та сама застигла в низинах лава. Але вчених, які шукають місячну воду, цікавить інший продукт вивержень — вулканічні гази.
Кілька років тому фахівці з Інституту Місяця і планет в Х’юстоні за обсягом місячного базальту розрахували, що викинуті гази формували хмари з вуглекислого газу і водяної пари — розріджену тимчасову атмосферу. Аналіз показав, що на піку вулканічної активності ця атмосфера була в півтора раза щільніше нинішньої атмосфери Марса.
Автори нового дослідження вирішили перевірити, чи могли ці хмари осідати інеєм на поверхню. За оцінкою вчених, протягом того періоду в середньому кожні 22 тисячі років на Місяці відбувалося виверження з формуванням атмосфери. Комп’ютерна модель динаміки цих вулканічних викидів показала, що значна частина газу і пара відлітала в космос, але близько 41% води осідало на поверхню супутника.
“Атмосфера стоншувалася протягом близько 1000 років — достатньо часу для формування льоду, — прокоментував Ендрю Вілкоскі (Andrew Wilcoski) з лабораторії атмосферної і космічної фізики при Каліфорнійському університеті в Боулдері. – У нашому уявленні [ці опади] були схожі на іній, який накопичувався століттями».
Ймовірно, льоду було так багато, що з Землі можна було розгледіти на Місяці тонку блискучу смужку на кордоні дня і ночі. А товсті шапки льоду покривали полюси супутника нашої планети. За розрахунками моделі, за весь період вивержень на Місяць могло осісти близько 8,2 квадрильйона літрів води.
“Ймовірно, в п’яти-десяти метрах під поверхнею знаходяться товсті пласти льоду», — говорить співавтор дослідження Пол Хейн (Paul Hayne), який давно займається дослідженням води на Місяці.
Вулканічна активність – не єдине потенційне джерело води на Місяці. Значну частку води могли принести астероїди і комети. Також вода могла утворитися під дією сонячного вітру. Вивчення кількості, розподілу і складу місячного льоду дозволить підтвердити або спростувати ці гіпотези.