Хорошо, хорошо, может быть, я немного преувеличиваю на фотографии выше - огромное количество воды, рыбы, лодки и пловцы, весело проводящие время в лунной реке.
Но все, что я пытался сказать, это то, что 26 октября 2020 года в журнале Nature Astronomy было опубликовано исследование, подтверждающее, что они обнаружили воду на Луне. На самом деле, это была не любая вода, это была молекулярная вода - мельчайшая ее единица.
В исследовании утверждается, что вода в некоторых кратерах Луны была обнаружена с помощью инфракрасной камеры FORCAST, подключенной к телескопу SOFIA 31 августа 2018 года.
Камера обнаружила сильную эмиссионную полосу 6 мкм, которая была сравнена с результатами других исследований и с литературными значениями, что подтверждает достоверность 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 того, как она взаимодействует с веществом.
Это взаимодействие может быть путем поглощение, излучение или отражение некоторый уровень энергии. Это измерение позволяет определить не только неизвестную молекулу, но и ее характеристики.
Сильная эмиссионная полоса 6 мкм, обнаруженная FORCAST, относится к определенной области инфракрасного диапазона, средней инфракрасной области, 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 в 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 вибрировать тремя различными способами. Два из них - это удлинение и растяжение связи кислород-водород, а другой - угловая деформация.
Хорошо, давайте теперь полегче: молекула воды имеет две связи, верно? Да.
Эти две облигации могут двигаться симметрично, с одновременными подъемами и спадами, и асимметрично, когда одна облигация растет, а другая падает.
Эти два типа вибраций 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, нажав на их названия выше в тексте.
Теперь давайте вернемся к статье.
Сильная полоса излучения 6 мкм наблюдалась в определенной области Луны, в кратере Клавиус и окружающей местности, расположенной в высоких широтах.
Чтобы убедиться, что перед ними действительно инфракрасная полоса H2O, ученые использовали предыдущие данные о водоносных материалах для подтверждения свойств лунной полосы; они также изучили существующий материал планеты, чтобы увидеть полосу H2O в 6 мкм и сравнить ее с обнаруженной полосой. На основании этих сравнений они подтвердили, что полоса принадлежит молекулярной воде.
Однако эта полоса была не единственной, обнаруженной на поверхности Луны. Была обнаружена еще одна полоса поглощения 3 мкм, и она может означать больше 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 полосы 6 мкм, которая является очень характерной полосой молекулы воды, эта полоса 3 мкм представляет одну молекулу, которая может превратить ее в воду, - гидроксил (O-H).
Это означает, что вода может также образоваться в результате химических реакций преобразования 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 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 быть хемосорбирована на поверхности зерен.
Вода может быть привнесена богатыми летучими веществами микрометеоритами, и часть этой воды может сохраняться в стеклах, образовавшихся в результате этих ударов, или попадать в экзосферу, доступную для хемосорбции" (HONNIBALL et al., 2020).
Другими словами, вода может поступать из микрометеоритов, и когда они разбиваются о поверхность Луны, молекулы задерживаются в том, что ученые назвали стеклами и зернистыми поверхностями.
Таким образом, по результатам опубликованной статьи делается непротиворечивый вывод о существовании механизма, который производит воду на поверхности Луны в результате удара.
Но, к сожалению, прогресс этого процесса очень мал/маленький/маленький, и, возможно, мы никогда не увидим соревнования по плаванию на Луне. Извините, люди, нам придется довольствоваться нашими обычными бассейнами, пляжами, реками и океанами.
Если вы хотите прочитать полную статью и получить больше информации, то вот она:
Хоннибалл К. И. и др. Молекулярная вода, обнаруженная на освещенной Солнцем Луне с помощью SOFIA. Природная астрономия, p. 1-7, 26 out. 2020.
Теперь, если вы хотите сделать крутую картинку, как те, что вы видели здесь, вы можете попробовать Mind the Graph! Mind the Graph - это платформа, которая позволяет 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 такой же химик, как и я, вы можете использовать Химическая галерея в вашей работе, больше никаких мучений при создании молекул, вы можете иметь здесь прекрасные молекулы и структуры. Проверьте Mind the Graph.
Подпишитесь на нашу рассылку
Эксклюзивный высококачественный контент об эффективных визуальных
коммуникация в науке.