Хорошо, хорошо, возможно, я немного преувеличиваю на фотографии выше - огромное количество воды, рыб, лодок и пловцов, весело проводящих время в лунной реке.

Но я хотел сказать, что 26 октября 2020 года, Природа Астрономы опубликовали исследование, подтверждающее, что они обнаружили воду на Луне. На самом деле, это была не любая вода, а молекулярная вода - мельчайшая ее единица.

Вода на Луне (недостаточно для бассейна) - инфракрасное объяснение

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 полосу излучения 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 может определить не только неизвестный молекула но и его характеристики.

Вода на Луне (недостаточно для бассейна) - инфракрасное объяснение

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 молекулярными структура. 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 химический 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 типы вибрации - это симметричное растяжение и асимметричный стрейч. Третья вибрация - это не движение вверх или вниз, это, скорее, угловое движение, как качели, называемое симметричная деформация.

симметричное растяжение

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.

Вода на Луне (недостаточно для бассейна) - инфракрасное объяснение

Сильная полоса излучения 6 мкм наблюдалась в определенной области Луны, в кратере Клавиус и окружающей местности, расположенной в высоких широтах.

Чтобы убедиться, что они действительно наблюдают инфракрасную полосу H2O, ученые использовали предыдущие данные о водоносных 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 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.

Вода на Луне (недостаточно для бассейна) - инфракрасное объяснение

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, стр. 1-7, 26 вып. 2020.

Теперь, если вы хотите сделать крутую картинку, подобную тем, что вы видели здесь, вы можете попытаться Mind the Graph! Mind the Graph - это платформа, которая позволяет вам представить свой исследование проект, цифровой контент в более визуальный и привлекательный способ, 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.

логотип-подписка

Подпишитесь на нашу рассылку

Эксклюзивный высококачественный контент об эффективных визуальных
коммуникация в науке.

- Эксклюзивный гид
- Советы по дизайну
- Научные новости и тенденции
- Учебники и шаблоны