Холодные ловушки углекислого газа на Луне — подтверждено впервые

Вид на южный полюс Луны, где расположены недавно подтвержденные холодные ловушки углекислого газа, согласно новому исследованию в Geophysical Research Letters. Будущие миссии на Луне могут быть нацелены на этот регион, чтобы узнать больше о ресурсах, которые могут там находиться. Предоставлено: НАСА / GSFC / Государственный университет Аризоны.

В постоянно затененных регионах на полюсах нашей Луны температуры опускаются ниже, чем в самых холодных областях Плутона, что позволяет образовывать холодные ловушки углекислого газа. В этих холодных ловушках молекулы углекислого газа могут замерзать и оставаться в твердой форме даже во время пиковых температур лунным летом.

Будущие исследователи-люди или роботы могли бы использовать твердый углекислый газ в этих холодных ловушках для производства топлива или материалов для более длительного пребывания на Луне. Углекислый газ и другие потенциально летучие органические вещества также могут помочь ученым лучше понять происхождение воды и других элементов на Луне.

Хотя ученые-планетологи предсказывали наличие холодных ловушек на протяжении многих лет, это новое исследование является первым, в котором четко установлено и нанесено на карту наличие холодных ловушек из углекислого газа. Чтобы найти самые холодные точки на поверхности Луны, исследователи проанализировали данные о температуре за 11 лет, полученные с помощью эксперимента Diviner Lunar Radiometer Experiment, прибора, летающего на борту лунного разведывательного орбитального аппарата НАСА.

Новое исследование показывает, что эти холодные ловушки включают несколько очагов, сосредоточенных вокруг южного полюса Луны. Общая площадь этих ловушек углекислого газа составляет 204 квадратных километра, при этом самая большая площадь в кратере Амундсена содержит 82 квадратных километра ловушек. В этих областях температура постоянно остается ниже 60 градусов по Кельвину (около минус 352 градусов по Фаренгейту).

По словам исследователей, существование холодных ловушек с углекислым газом не гарантирует существование твердого углекислого газа на Луне, но эта проверка делает весьма вероятным, что будущие миссии могут найти там лед с углекислым газом.

«Я думаю, когда я начал это, вопрос был:« Можем ли мы с уверенностью сказать, что на Луне есть холодные ловушки углекислого газа или нет? », — сказал Норберт Шоргхофер, планетолог из Института планетологии и ведущий автор исследования. «Меня удивило то, что они на самом деле, определенно там. Возможно, мы не можем установить их существование, [they might have been] один пиксель на карте … поэтому я думаю, что сюрпризом было то, что мы действительно обнаружили смежные области, которые, вне всяких сомнений, достаточно холодные ».

Управление луной

Существование ловушек углекислого газа на Луне, вероятно, будет иметь значение для планирования будущих исследований Луны и международной политики в отношении этого ресурса.

Если в этих холодных ловушках действительно есть твердый углекислый газ, он потенциально может быть использован различными способами. Будущие исследователи космоса могут использовать этот ресурс для производства стали, а также ракетного топлива и биоматериалов, которые будут необходимы для устойчивого присутствия роботов или человека на Луне. Этот потенциал уже вызвал интерес со стороны правительств и частных компаний.

Ученые также могут изучать лунный углерод, чтобы понять, как образуются органические соединения и какие молекулы могут образовываться естественным образом в этих суровых условиях.

По словам Пола Хейна, планетолога из Университета Колорадо в Боулдере, ученого-планетолога из Университета Колорадо в Боулдере, холодные ловушки с углекислым газом могут дополнительно помочь ученым ответить на давние вопросы о происхождении воды и других летучих веществ в системе Земля-Луна. учиться.

Углекислый газ может быть индикатором источников воды и других летучих веществ на поверхности Луны, помогая ученым понять, как они попали на Луну и на Землю.

«Это должны быть высокоприоритетные объекты для будущих высадочных миссий», — сказал Хейн. «Это своего рода точки, в которых вы можете отправиться на поверхность Луны, чтобы ответить на некоторые из этих важных вопросов о летучих веществах на Луне и их доставке из других частей Солнечной системы».