Нове дослідження показує, що навколо старезного Місяця дійсно 3—4 мільярди років тому могла сформуватися атмосфера. В її створенні активна роль належала вулканам, бо темпи інтенсивних вивержень газів над поверхнею супутника перевищували швидкість їх витікання в космічний простір. Результати виконаних досліджень, які підтримує інститут Solar System Exploration Research Virtual Institute (Віртуальний інститут досліджень Сонячної системи) під егідою NASA, оприлюднив журнал Earth and Planetary Science Letters.
Уявлення художника про Місяць з видом на Море Дощів (Imbrium Basin), на очевидні сліди виверження лави і витоків газів, в результаті спільної дії яких утворюється атмосфера навколо супутника нашої планети. Фото з сайту https://phys.org.
З першого погляду на поверхню Місяця можна легко побачити темні ділянки вулканічного базальту, який заповнив великі імпактні (ударного походження) басейни. Ці базальтові простори, відомі як моря, утворилися, коли внутрішня частина Місяця була ще гарячою, вони сприяли утворенню магматичних плюмів (гарячих потоків — Ред.), які в деяких регіонах іноді вирівнювали місячну поверхню і розтікалися на сотні кілометрів. Аналізи зібраних під час виконання програми «Apollo» зразків місячного ґрунту вказують на ті магматичні породи, в яких були накопичені певні газові компоненти, серед них окис вуглецю, водяні інгредієнти, сірки та інших летких компонентів.
У новій роботі д-р Дебра Г. Найдгем (Dr. Debra H. Needham), науковий співробітник Центру космічних польотів імені Джорджа Маршалла, та д-р Девід А. Крінґ (Dr. David A. Kring), старший науковий співробітник Асоціації космічних досліджень університетів (Universities Space Research Association, USRA) та Інституту планетних і місячних досліджень (Lunar and Planetary Institute, LPI) розрахували кількість газів, що вивільнювалися з висхідних лав, коли вони протікали над поверхнею, і показали: ці гази накопичуються навколо Місяця з утворенням тимчасової атмосфери. Вона була товстішою під час піку вулканічної активності, близько 3,5 мільярдів років тому. Від часу виникнення атмосфера існувала приблизно впродовж 70 мільйонів років, перш ніж витекти в космос.
Дві найбільші події продукування газу мали місце, коли морські лави заповнили басейни Serenitatis (Море Ясності) та Imbrium (Море Дощів) близько 3,8 та 3,5 млрд років тому відповідно. Поля цих лавових морів вивчали астронавти місій Apollo 15 та 17. Вони зібрали зразки, які не тільки були надійними індикаторами віку, але також містили дані про гази, що утворюються в результаті виверження місячних лав.
Найдгем зауважує: «Загальна кількість H2O, що виділяється при заповненні базальтових морів, майже вдвічі перевищує об’єм води в озері Тахо. Хоча більша частина цієї пари була б втрачена внаслідок витоку в космічний простір, значна частина, можливо, пробила б собі шлях до місячних полюсів. Це означає, що деякі з місячних полярних летючих речовин, які ми нині спостерігаємо на місячних полюсах, збереглися всередині Місяця».
Девід Крінґ зазначає: «Ця робота різко змінює наш погляд на Місяць — нині безповітряне кам’янисте тіло, яке раніше огортала атмосфера, потужніша, ніж нині є на Марсі». Коли Місяць мав таку атмосферу, він був майже втричі ближче до Землі, ніж сьогодні, і був майже втричі більшим в небі.
Ця нова картина Місяця має важливі наслідки для майбутніх досліджень. Аналіз Найдгема і Крінґа кількісно визначає джерело летких речовин, які можуть бути захоплені з атмосфери в холодні, постійно затінені регіони поблизу місячних полюсів і, отже, можуть бути джерелами льоду, придатного для проведення тривалих програм вивчення Місяця. Летучі речовини, законсервовані в крижаних родовищах, можуть забезпечувати повітря та паливо для космонавтів, що виконують роботу на місячній поверхні, і, можливо, для місій за межами Місяця.
Протягом останнього десятиліття попит на леткі речовини в околицях Місяця та на його поверхні посилився. Такі речовини можуть містити підказки про речовину, яка послужила будівельним матеріалом для формуванні Землі та Місяця. Леткі речовини також можуть слугувати постійними місцевими ресурсами, які потрібні для тривалої діяльності на поверхні Місяця. Її може забезпечити новий космічний корабель «Оріон», який зараз розробляє NASA, а також місячна орбітальна станція. Крім того, для вивчення природи та розподілу летких відкладень, які можуть бути придатними для наукового аналізу та відновлення, NASA розробляє робототехнічні ресурси, зокрема зонд «Розвідник ресурсів» (Resource Prospector). На підставі нових результатів Найдгем і Крінґа, цими активами може бути лід, який частково складається з летких речовин, що просочилися з вулканічних тріщин понад 3 мільярди років тому.
За інф. з сайту https://phys.org підготував Георгій Ковальчук
