Ладно, ладно, может быть, я немного преувеличиваю на картинке выше - огромное количество воды, рыб, лодок и купальщиков, весело проводящих время в лунной реке.
Но я хотел сказать, что 26 октября 2020 года в журнале Nature Astronomy было опубликовано исследование, подтверждающее, что на Луне обнаружена вода. На самом деле это была не вода, а молекулярная вода - мельчайшая ее единица.
В исследовании утверждается, что 31 августа 2018 года с помощью инфракрасной камеры FORCAST, подключенной к телескопу SOFIA, удалось обнаружить воду в некоторых кратерах Луны.
Камера обнаружила сильную полосу излучения 6 мкм, которая была сравнена с результатами других исследований и с литературными значениями, что подтверждает достоверность полученных данных.
Простое объяснение инфракрасного анализа заключается в том, что он охватывает широкий диапазон электромагнитного спектра, от 14000 до 10 см-1, что, по сути, является измерением энергии и ее взаимодействия с веществом.
Это взаимодействие может осуществляться путем поглощение, излучение или отражение некоторый уровень энергии. Такое измерение позволяет определить не только неизвестную молекулу, но и ее характеристики.
Сильная полоса излучения на длине волны 6 мкм, обнаруженная FORCAST, относится к определенной области инфракрасного диапазона - средней инфракрасной, от 4000 до 400 см-1.
Эта часть обычно используется для наблюдения и анализа фундаментальные колебания связанные с молекулярной структурой. Можно анализировать вещества в любой форме - твердой, жидкой или газообразной.
Поскольку колебания таких молекул широко используются для изучения молекулярных структур, известно, что одна молекула может поглощать, излучать или отражать энергию на определенной частоте, которая соответствует конкретным структурным характеристикам.
Это происходит потому, что молекулы не являются статичными объектами, их химические связи между атомами находятся в постоянном движении, они динамичны и взаимодействуют с различными уровнями энергии.
Например, молекула воды может колебаться тремя различными способами. Два из них - это удлинение и растяжение кислородно-водородной связи, а другой - угловая деформация.
Хорошо, давайте теперь разберемся: молекула воды имеет две связи, так? Да.
Они могут двигаться как симметрично, с одновременным ростом и падением, так и асимметрично, когда одна облигация растет, а другая падает.
Эти два типа колебаний являются симметричное растяжение и асимметричный стрейч. Третья вибрация - это не движение вверх или вниз, это скорее угловое движение, как качели, называемое симметричная деформация.
Если вы хотите посмотреть gif-изображения, чтобы лучше понять, какую вибрацию имеет молекула, вы можете проверить это, щелкнув по их названиям выше в тексте.
Теперь вернемся к статье.
Сильная полоса излучения 6 мкм наблюдалась в определенной области Луны - в кратере Клавиус и прилегающей к нему местности, расположенной в высоких широтах.
Чтобы убедиться в том, что перед ними действительно инфракрасная полоса H2O, ученые использовали предыдущие данные о водосодержащих материалах для подтверждения свойств лунной полосы; они также изучили существующий материал планеты, чтобы увидеть полосу H2O в диапазоне 6 мкм и сравнить ее с обнаруженной полосой. На основании этих сравнений ученые подтвердили, что полоса принадлежит молекулярной воде.
Однако эта полоса оказалась не единственной, обнаруженной на поверхности Луны. Была обнаружена еще одна полоса поглощения на длине волны 3 мкм, которая может означать наличие воды.
Эта вторая полоса присутствовала в районе экватора Луны, в другом месте, чем первая полоса.
Итак, похоже, что местоположение сильно меняется в данных, собранных учеными.
В отличие от 6 мкм, которая является очень характерной полосой молекулы воды, полоса 3 мкм представляет одну молекулу, которая может превратить ее в воду, - гидроксил (O-H).
Это означает, что вода может образоваться и в результате реакций химического превращения гидроксила в воду на поверхности Луны.
Вы можете спросить: "Как возможно наличие воды на поверхности Луны?". Или даже "Откуда взялась вода?". Что ж, в статье есть такая теория.
"Существует несколько механизмов происхождения воды в лунном грунте, что имеет отношение к нашим данным", - говорится в статье, а также: "Вода, присутствующая в лунной экзосфере, может хемосорбироваться на поверхности зерен.
Вода может быть привнесена богатыми летучими веществами микрометеоритами, и часть этой воды может сохраниться в стеклах, образовавшихся в результате этих ударов, или попасть в экзосферу и стать доступной для хемосорбции" (HONNIBALL et al., 2020).
Другими словами, вода может поступать из микрометеоритов, и при их столкновении с поверхностью Луны молекулы сохраняются в том, что ученые назвали стеклами и поверхностями зерен.
Таким образом, по результатам опубликованной статьи делается непротиворечивый вывод о существовании механизма, обеспечивающего образование воды на поверхности Луны в результате удара.
Но, к сожалению, прогрессия этого процесса очень мала/маленькая/маленькая, и, возможно, мы никогда не увидим соревнований по плаванию на Луне. Извините, люди, но нам придется довольствоваться обычными бассейнами, пляжами, реками и океанами.
Если вы хотите прочитать полную версию статьи и получить более подробную информацию, то вот она:
HONNIBALL, C. I. et al. Молекулярная вода, обнаруженная на освещенной Солнцем Луне с помощью спутника SOFIA. Природная астрономия, p. 1-7, 26 out. 2020.
Теперь, если вы хотите сделать крутую картинку, подобную тем, что вы видели здесь, вы можете попробовать Mind the Graph! Mind the Graph - это платформа, позволяющая представить ваш исследовательский проект, цифровой контент в более наглядном и привлекательном виде, попробуйте Mind the Graph! Нажмите здесь чтобы начать его использовать.
А если вы, как и я, химик, то можете использовать Химическая галерея в вашей работе, больше не надо мучиться над созданием молекул, здесь можно получить прекрасные молекулы и структуры. Проверьте Учитывайте график.
Подпишитесь на нашу рассылку
Эксклюзивный высококачественный контент об эффективных визуальных
коммуникация в науке.
Russian 
English 
Chinese 
Japanese 
German 
Spanish 
Portuguese 
Dutch 
French 
Italian 
