Российские ученые вычеркнули кометы из списка источников воды на Луне

Физики из МФТИ и Института Динамики Геосфер РАН выяснили, что астероиды могли оказаться гораздо более вероятными поставщиками воды на Луну, чем кометы. Это оказалось связано с высокими средними скоростями комет — от 20 до 50 километров в секунду. При таких скоростных соударениях более 95 процентов воды в комете оказывается выброшено в космос. Исследование опубликовано в журнале Planetary and Space Science, кратко о нем сообщает пресс-релиз МФТИ, поступивший в редакцию N+1.

Для того, чтобы выяснить, сколько воды попадает на поверхность Луны с различными телами, авторы работы провели компьютерное моделирование с помощью специально разработанного ими алгоритма. В нем рассматривались различные космические тела с разными скоростями движения и углами падения. На выходе физики получали температуры, до которых разогревались тела, а также динамику удара.

Оказалось, что при падении на поверхность Луны даже самых медленных комет (со скоростями 8-10 километров в секунду), остаточные количества влаги не превышают одного процента от всей массы воды на комете. Тогда ученые решили обратиться к астероидам, которые также могут содержать большие количества воды — вплоть до 10 процентов массы у углистых хондритов.

Поскольку вода находится в них в связанном состоянии (входит в кристаллическую решетку кристаллогидратов), для ее удаления из астероидного материала требуются более высокие температуры. Моделирование показало, что от 30-40 процентов массы астероида при косом ударе и до 50-60 процентов при прямом ударе остаются на поверхности Луны. При этом больше половины массы астероида не достигает температуры плавления. 

«Мы пришли к выводу, что падения астероидов, содержащих воду, могли создавать "месторождения" химически связанной воды внутри некоторых лунных кратеров, — говорит Валерий Шувалов, сотрудник кафедры теоретической и экспериментальной физики МФТИ и автор работы. — Одно падение двухкилометрового астероида с достаточно высокой долей гидратированных минералов могло принести на Луну больше воды, чем все падения комет за миллиард лет».

Свидетельства существования воды на Луне были впервые обнаружены в 1990-х годах. Зонд Lunar Prospector, измерявший поток нейтронов с поверхности спутника, обнаружил что в лунном грунте есть большая доля водорода. Ученые предполагают, что наибольшие количества воды остаются в лунных кратерах, куда попадает мало солнечного излучения.