Физики NASA обнаружили на полярных изображениях Луны желоба, образовавшиеся в результате кратковременных водогрязевых потоков. Это открытие противоречит сложившимся теориям и создает серьезные угрозы для строительства лунных баз.
На полярных фотографиях Луны исследователи обнаружили желоба, которые напоминают грязевые потоки на Марсе. Препринт на arXiv составили Николай Горькавый из NASA, климатолог Оресте Реале и астронавт «Аполлона-17» Харрисон Шмитт — единственный профессиональный геолог, который побывал на Луне. Работа представлена в журнале Icarus.
Эти желоба наиболее заметны на северном полюсе — в областях 86,2° и 85,7° с. ш. Похожие, но сильно разрушенные структуры были также найдены на юге. Их существование противоречит устоявшимся представлениям: в условиях лунного вакуума вода испаряется почти мгновенно, а вне кратеров с вечной тенью, согласно классическим моделям, не должно быть значительных запасов льда.
Авторы объясняют это явление метеоритными ударами. Астероид, создающий кратер диаметром 250 метров при столкновении со скоростью 16 км/с, плавит около 10 000 тонн подповерхностного льда. На глубине 10 метров реголит давит с силой 0,32 земной атмосферы, что достаточно для кратковременного существования жидкости. Образующийся водогрязевой поток, который исследователи назвали «moonflow», разгоняется до 4—7 м/с и существует не более десяти минут, после чего вода испаряется в вакууме.
В поддержку этой гипотезы свидетельствуют данные миссии LCROSS: после целенаправленного удара зонда по кратеру Кабей в 2009 году в выброшенном грунте обнаружили 5,6% воды по массе, а общее содержание летучих веществ составило не менее 9%. Подповерхностный лед залегает на глубине около 20 сантиметров. Косвенно на наличие льда указывает и аномально малое количество кратеров диаметром от 25 метров у полюсов: лед смазывает реголит и ускоряет процесс сглаживания молодых воронок в отличие от низких широт.
Это открытие порождает неожиданные риски для освоения Луны. Посадочные двигатели тяжелых кораблей типа Starship могут взорвать лед, создавая парогазовую пескоструйную волну. Тепловое излучение лунной базы может привести к подтапливанию грунта под модулями, что угрожает оседанию конструкций. Поиском лунного льда уже занимается DARPA, заключив контракты на специализированные спутники. Ядерные реакторы полярных станций способны прогревать грунт на десятки метров вокруг, а строительство дорог изменит отражающую способность поверхности и вызовет локальное таяние. Даже случайный метеоритный удар вблизи базы может привести к образованию грязевого потока прямо под строениями.
Фото: hi-tech.mail.ru