Чи є у Місяця атмосфера? Будь-який школяр відразу відповість, що ні. Але ми вже трохи говорили про те, як оманливі прості відповіді. Строго кажучи, атмосфера у нашого супутника все-таки є, і мова не тільки про хмару пилу.
Холодної місячної ночі в кубічному сантиметрі простору над поверхнею Селени метушаться сотні тисяч частинок газу, в основному водню і гелію (між іншим, днем їх стає менше в десять разів). Багато це чи мало? У тисячі разів більше, ніж в міжпланетному просторі, що і дає можливість говорити про газову оболонку, правда, дуже розріджену. Але все ж ця концентрація газів в сотні трильйонів разів менша, ніж поблизу поверхні Землі.
Згадаймо драматичну історію народження "цариці ночей". Більше чотирьох мільярдів років тому в Землю врізалася інша планета - Тейя. Від колосального удару "космічна гостя" повністю випарувалася. Майбутню колиску людства огорнула хмара розжарених газів, поверхня перетворилася в океан магми, температура якого становила понад п'ять тисяч градусів.
Потім на Землю обрушилися зливи з розплавлених речовин двох планет. В першу чергу випали найважчі елементи. Саме тому у Землі таке велике залізне ядро - воно містить не тільки споконвічно земне залізо, але і все тейянське. З тієї ж речовини, що не впала на нашу рідну планету, врешті-решт утворився Місяць.
У той момент він перебував всього в 24 тисячах кілометрів від Землі - в 16 разів ближче, ніж тепер. Повний Місяць був значним видовищем, займаючи на небі в 250 разів більшу площу, ніж сьогодні. Шкода, що милуватися цим видовищем було нікому, хоча ніч і наступала часто - доба тривала лише п'ять годин.
Поступово Місяць віддалявся від Землі, що він, до речі, робить і сьогодні зі швидкістю чотири сантиметри на рік. У міру збільшення дистанції зростає і тривалість доби (і прямо зараз - теж). Все це пояснюється гравітаційною взаємодією Землі і Місяця і законом збереження моменту імпульсу, але ми зараз не будемо вдаватися в деталі і виписувати рівняння.
Така теорія походження Місяця зараз практично є загальноприйнятою, оскільки дозволяє одним махом пояснити безліч найрізноманітніших фактів, від величезного нахилу земної осі до подібності земних порід з місячними. Втім, на думку деяких вчених, таких зіткнень могло бути кілька.
Чи могла бути щільна атмосфера у тіла, яке конденсувалося з хмари розжареного газу? Здавалося б, вода та інші "летючі речовини", як їх називають за низьку температуру плавлення, повинні були повністю розсіятися в космосі. Але інтуїція знову нас підводить.
Аналіз місячного ґрунту показує, що спочатку в місячній магмі було 750 частин води на мільйон, що відповідає ситуації в багатьох земними вулканічними породами. Між іншим, і у Землі до Великого Зіткнення, за найскромнішими підрахунками, було більш ніж в сто разів більше "летючих речовин", ніж тепер. Втім, усередині нашої планети все ще дуже багато води.
Так чи могла в минулому у Місяця бути щільна атмосфера, що утворилася, як і земна, при дегазації вулканічних лав? Нове дослідження показує, що так.
Наукова група під керівництвом Дебри Нідхем (Debra Needham) з NASA розрахувала кількість газів, які виділялися при утворенні Моря Ясності і Моря Дощів. Ці темні області на поверхні Місяця і справді можна назвати морями, тільки наповнені вони не водою, а застиглої магмою, що вилилася 3,8 і 3,5 мільярда років тому, відповідно.
Дослідники спиралися на результати попередників, обчислюючи структуру шарів базальту в місячних морях. При цьому використовувалися дані апарату LOLA, що склав тривимірні карти місячного рельєфу за допомогою лазера, зонда GRAIL, що виконував точні вимірювання місячної гравітації, і деяких інших космічних апаратів. За допомогою всіх цих даних було встановлено, скільки розпеченої лави вилилося на місячну поверхню в різні періоди часу. Залишалося врахувати кількість газів, яке могло з неї виділитися. Це питання також було вже досліджене при вивченні зразків, здобутих екіпажами 15-го і 17-го "Аполлонів".
Команда Нідхем звела ці дані воєдино і з'ясувала, з якою швидкістю в атмосферу Місяця надходило "дихання лави". Потім дослідники порахували, як змінювалася її щільність з урахуванням гравітації супутника Землі.
Розрахунки вчених свідчать, що гази виділялися швидше, ніж маленький Місяць втрачав їх в міжпланетному просторі. Пік щільності атмосфери був пройдений 3,5 млрд. років тому. В ті часи атмосферний тиск на поверхні Селени був в 1,5 рази вищим, ніж сьогодні на Марсі. Газова оболонка поступово розсіюється, але, щоб прийти до нинішнього жалюгідного стану, їй знадобилося 70 мільйонів років. Як відзначають автори, їх дослідження змушує кардинально переглянути погляд на Місяць як на принципово безповітряне небесне тіло.
Деталі дослідження викладені в науковій статті, прийнятій до публікації в журналі Earth and Planetary Science Letters. Результати авторів мають і практичне значення. Вони дозволяють припустити, що на полюсах Місяця є великі запаси водяного льоду. Адже один із основних компонентів вулканічних газів - вода (з них, до речі кажучи, і утворилися земні океани). Вода є і в вулканічних відкладеннях нашого супутника, але вміст її настільки малий, що видобуток навряд чи виявиться рентабельним для майбутніх колоністів.
Інша справа - лід у кратерах. Точно відомо, що він там є, але ось з приводу його кількості немає надійних даних. Робота Нідхем і колег вселяє оптимізм, можливо, достатній, щоб на водні ресурси Місяця могли розраховувати переселенці. Між іншим, є на поверхні Селени і більш екзотичне джерело води - її там в прямому сенсі створює Сонце. А ще на Місяці не так давно виявили найдавніший земний кисень. Ймовірно, нічна спокусниця готує нам ще чимало відкриттів.
Немає коментарів:
Дописати коментар