Старая почва на Луне отличается от новой: на спутнике Земли происходит нечто странное

Одним из лучших способов обнаружить ценные ресурсы на Луне является сканирование ее поверхности с помощью орбитальных космических аппаратов, например, Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Он использует различные длины волн света для сканирования Луны и определения состава ее поверхности. Одним из потенциальных факторов, искажающих результаты этих сканирований, является космическое выветривание. То есть поверхность может изменяться под воздействием солнечного ветра и ударов метеоритов. Ученые выяснили, что для некоторых ресурсов на Луне, таких как титан, их присутствие может быть полностью скрыто наличием "старого" лунного реголита, то есть пыли и камней, покрывающих лунную поверхность. Исследование опубликовано в Journal of Geophysical Research: Planets, пишет Universe Today.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Ультрафиолетовый свет гораздо менее заметен в усилиях по поиску ценных ресурсов на Луне, чем инфракрасный или видимый свет. Но ультрафиолетовое излучение играет важную роль в понимании того, что видят ученые, изучая лунную почву. В частности, дальний ультрафиолетовый свет, на самом конце ультрафиолетового спектра, может дать иную информацию о составе почвы, чем другие спектры.

Но ученым было сложно интерпретировать данные из спектров дальнего ультрафиолетового света, полученных LRO, из-за заметных спектральных различий в зависимости от того, какую часть Луны они изучали.

Авторы исследования предположили, что эти различия вызваны "возрастом" лунного реголита. То есть более старая почва подвергалась более интенсивному космическому выветриванию. Следовательно, возраст почвы мог повлиять на ее спектры дальнего ультрафиолетового света, что, в свою очередь, повлияло бы на то, как ученые должны интерпретировать данные с LRO.

Чтобы проверить эту теорию, ученые взяли три образца, собранные в разных местах на Луне во время программы "Аполлон", два из которых были "старыми", а один был сравнительно молодым. После этого ученые подвергли образцы влиянию дальнего ультрафиолетового излучения, чтобы определить, как их физические характеристики отражаются в спектрах.

Исследователи обнаружили три ключевых момента. Во-первых, более старые образцы лунной почвы были покрыты крошечными частицами железа, образованными солнечным ветром. Все эти частицы были очень шероховатыми из-за ударов метеоритов в течение миллиардов лет. В более новом образце почвы таких частиц железа было гораздо меньше.

Во-вторых, шероховатость частиц железа, изменяла отражение света от них. Более новый образец лунного реголита, имеющий более светлые зерна, демонстрировал прямое рассеяние в дальнем ультрафиолетовом спектре. Это значит, что свет, попавший на него, отражался от источника света. Более старый лунный реголит рассеивает свет обратно к источнику света. Фактически, это заставляло более новую поверхность казаться примерно в два раза ярче, чем более старую.

Ученые поняли, что воздействие космического выветривания достаточно сильное, чтобы замаскировать химические характеристики состава самой почвы в дальнем ультрафиолетовом диапазоне. Два "старых" образца были взяты совершенно разных мест на Луне. Но при исследовании в дальнем ультрафиолетовом диапазоне они выглядели почти одинаково, несмотря на то, что состояли из разных минералов.

Это имеет значение для интерпретации данных LRO, поскольку искажает минеральный состав лунной почвы. Что сбивает с толку, так это то, что результаты исследования фактически противоречат физическим наблюдениям LRO, которые показывают, что новая почва обычно "краснее", чем старая. Это значит, что она менее яркая в дальнем ультрафиолетовом диапазоне.

Ученые предполагают, что расхождение обусловлено специфическими свойствами лунной поверхности, такими как рыхлость почвы, которая была устранена при сборе образца, или наличие ударных материалов, вызванных падением метеоритов, которые были представлены в образце.

Независимо от объяснения, это исследование способствует пониманию того, что мы видим, когда наблюдаем Луну в дальнем ультрафиолетовом диапазоне. Учет ожидаемого возраста почвы имеет критически важное значение для этого типа дистанционного зондирования, но даже при этом может быть сложно различить тип химического состава, наблюдаемого на поверхности.

Как уже писал Фокус, межзвездный объект 3I/ATLAS изменился по мере приближения к Земле. Новые изображения межзвездного объекта 3I/ATLAS показывают, что он стал более ярким и зеленым. Ученые говорят, что это никак не связано с "зелеными человечками", которые согласно некоторым теориям, могут управлять загадочным объектом.