Революционно откритие: Лунните проби на Китай съдържат молекули вода

К огато китайските учени анализираха пробите от почвата, които тяхната лунна сонда донесе от Луната, те разбраха нещо революционно: В почвата заедно с минералите е открита и вода.

(Във видеото може да научите повече за: НАСА потвърди наличието на вода на Луната)

Намирането на вода на Луната само по себе си не е нещо ново. Космически апарати на НАСА и Индия са забелязали нещо, което според тях е вода на повърхността на Луната, а миналата година китайски учени откриха вода, уловена в стъклени топчета, разпръснати по Луната.

Но според учените това последно откритие е първият случай, в който вода в молекулярна форма, H₂O, е намерена във физически проби - и, което е важно, тя е извлечена от част на Луната, където преди това са смятали, че вода в тази форма не може да съществува.

Изследователите внимателно провериха пробите, събрани от китайската сонда "Чанъе-5" (Chang'e-5), която кацна на лунната повърхност през 2020 г., и откриха "призматичен, подобен на плоча прозрачен кристал" - с ширина приблизително колкото човешки косъм - който всъщност е "неизвестен лунен минерал", наречен ULM-1, според проучването, публикувано на 16 юли в списание Nature Astronomy.

Според проучването кристалите ULM-1 (с химична формула (NH4)MgCl3-6H2O) се състоят от около 41% вода с частици амоняк, които поддържат молекулите на H₂O стабилни въпреки дивите температурни колебания на Луната.

China moon samples reveal water molecules in groundbreaking discovery, scientists say https://t.co/xPIlnxpOXe via @Yahoo #SpaceExploration #LunarExpedition

— S Bhattacharya (@shoukav) August 6, 2024

Този тип вода може да бъде потенциален "ресурс за обитаване на Луната", пишат учените в своето изследване.

Откритието е най-новото откритие в по-големия стремеж на Китай да се превърне в доминираща космическа сила - с мащабни амбиции като изграждането на изследователска база на Луната. Проучването беше приветствано от развълнувани китайски потребители на социални медии, които посочиха космическата програма като източник на национална гордост. 

"Откриването на хидратиран минерал на мястото на кацане на "Чанъе-5" е очарователно и ще подобри още повече разбирането ни за реакциите между скалите и парата в лунната кора и на лунната повърхност", заяви Дейвид А. Кринг, главен учен в Лунния и планетарен институт в Тексас, който не е участвал в изследването.

Труден за извличане

Според Ючи Цян, планетарен геолог от Университета в Хонконг, който не е участвал в проучването, на Луната може да има три вида вода.

Съществуват молекули вода, съединението, което познаваме като H₂O; нейната замразена форма, лед; и молекулно съединение, наречено хидроксил, близък химически роднина.

Предишни открития сочат, че вода е съществувала на Луната, когато в древното минало са изригвали вулкани - и че лунната вода е дошла от тези вулкани, което означава, че тя идва от вътрешността на Луната и присъства още от самото начало на нейното съществуване.

Но хората не винаги са знаели, че на Луната има вода, въпреки че учените са теоретизирали за съществуването ѝ в продължение на стотици години. Понякога изследователите са вярвали, че Луната е суха, особено след като първоначално не са открили вода в пробите, събрани от мисиите "Аполо" на НАСА и мисиите "Луна" на Съветския съюз.

Едва през последните години учените откриха вода, лед и водни молекули, намиращи се предимно в тъмните, студени лунни полюси, до които слънцето не достига. Скорошно проучване също така предполага, че водата или хидроксилът може да са уловени в стъклени топчета, разпръснати по лунната повърхност, и че слънчевите ветрове могат да преобразуват хидроксила (химична формула OH), за да образуват вода или H₂O.

Но лунните полюси са трудни за придвижване поради скалистия терен, което ги прави трудни за добиване на вода от хора. А молекулярната вода "не е стабилна в други региони на Луната", тъй като се изпарява на по-ниски географски ширини, където температурите могат да надхвърлят 100 градуса по Целзий, казва Циан.

Новото изследване променя това.

Пробите, извлечени от китайската сонда "Чанъе-5", идват от средна част на Луната, на 43,1 градуса географска ширина - област, която обикновено "не е стабилна за молекулярната вода", каза Циан. В пробите е открит амоний, който действа като стабилизатор на водните молекули, обясни той.

Този механизъм също така потвърждава констатациите на НАСА от 2020 г., когато нейният телескоп SOFIA откри подпис на вода на лунната повърхност - въпреки че тогава учените не можаха да потвърдят това откритие с физически проби или да обяснят как точно водата се задържа на горещата повърхност.

"Мисля, че това има голям потенциал, това ново откритие, че можем да извлечем молекулярна вода директно от лунните почви. Мисля, че това е нов механизъм за осигуряване на стабилност на молекулярната вода на лунната повърхност", каза Циан. 

Кринг от Лунния и планетарен институт направи уговорката, че макар пробата да е събрана от район със средна надморска височина, "не е ясно дали тя се е образувала там. Процесите на въздействие могат да преразпределят скалите по лунната повърхност".

Космическите амбиции на Китай

Все повече държави, включително САЩ, се стремят да извлекат стратегически и научни ползи от разширеното изследване на Луната.

През последните години Китай постигна бърз напредък, който отразява "вечната мечта" на лидера Си Цзинпин да превърне страната в космическа сила.

През 2013 г. Китай стана първата страна, която осъществи роботизирано кацане на Луната от близо четири десетилетия насам. След това през 2019 г. стана първата и единствена държава, която кацна на далечната страна на Луната. Три години по-късно Китай завърши изграждането на най-новата си орбитална космическа станция - "Тянгун".

И планира още, като има за цел да приземи астронавти на Луната до 2030 г. и да изгради изследователска база на южния ѝ полюс.

Експертите вече заявиха пред CNN, че разбирането на начина, по който се съхранява водата на Луната, е полезно, тъй като може да насочи бъдещите лунни астронавти към потенциални ресурси, които един ден биха могли да бъдат превърнати в питейна вода или дори в ракетно гориво.

След последното проучване много потребители на Weibo повдигнаха въпроса за възможността за отглеждане на растения или култури на Луната с помощта на молекулярната вода, която се намира в почвата. Но, каза Циен, все още е твърде рано да се правят подобни заключения. Отглеждането на каквото и да било на Луната би зависело от фактори, като например колко обилна е водата - което изисква повече изследвания, за да се потвърди.

Въпреки това той добави, че "това ново явление, този нов механизъм ... ще отвори вратата за (намиране) на нова вода в тази нова форма".

Кринг също така предупреди, че откритията до момента "нямат значителни последици за архитектурата на изследователските мисии, въпреки че показват, че откритията очакват тези, които искат и могат да изследват Луната".

Бързият напредък на Китай привлече вниманието на НАСА. На космическата агенция не е разрешено да работи с китайските си колеги от 2011 г., когато Конгресът прие поправката "Улф", позовавайки се на опасения за шпионаж.

Но през август миналата година Китай все пак отвори достъпа на международната общност до пробите от  "Чанъе-5".

"В момента преминаваме през процеса с нашите учени и адвокати, за да се уверим, че инструкциите и предпазните огради, за които настояват китайците... не нарушават закона, поправката "Волф". Към този момент не виждам нарушение," заяви наскоро администраторът на НАСА Бил Нелсън пред CNN. 

Подобни проблеми обаче доведоха до това, че Китай не може да се включи в Международната космическа станция (МКС), което стимулира усилията му да построи "Тянгун" - който се превърна в предизвикателство за САЩ, особено след като МКС се подготвя да се пенсионира през 2031 г.

Тези ограничения на международното космическо сътрудничество и собственото издигане на Китай накараха някои китайски потребители на социални медии да се почувстват оправдани от последното откритие - с онлайн коментари и публикации в държавните медии, приветстващи напредъка на националната космическа програма.

"Това е демонстрация на научната и технологичната сила на нашата страна!", пише един потребител в китайската социална мрежа Weibo, където хаштагът за откритието е видян 35 милиона пъти.

Друг потребител благодари на космическата програма на страната, като написа: "Ние сме в челните редици на световните научни изследвания на Луната."

Други потребители на Weibo призоваха за по-голямо сътрудничество в полза на човечеството, като изтъкнаха, че изследването е публикувано в международно списание, рецензирано от експерти от различни страни.

"Не можем да работим при затворени врати - най-добре би било да привлечем всички техни учени в Китай", пише един от тях.

Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase