Гаразд, гаразд, можливо, я трохи перебільшую на зображенні вище - величезна кількість води, риби, човни і плавці, які добре проводять час у місячній річці.

Але все, що я хотів сказати, це те, що 26 жовтня 2020 року журнал Nature Astronomy опублікував дослідження, в якому стверджується, що вони виявили воду на Місяці. Насправді, це була не просто вода, а молекулярна вода - найменша її одиниця.

Автори дослідження стверджують, що виявили воду в певних кратерах Місяця за допомогою інфрачервоної камери під назвою FORCAST, підключеної до телескопа SOFIA 31 серпня 2018 року.

Камера виявила сильну смугу випромінювання 6 мкм, яку порівняли з іншими дослідженнями та літературними даними, що підтвердило достовірність отриманих даних.

Просте пояснення інфрачервоного аналізу полягає в тому, що він охоплює широкий діапазон електромагнітного спектра, від 14000 до 10 см-1, який, по суті, є вимірюванням енергії та її взаємодії з речовиною.

Ця взаємодія може відбуватися шляхом поглинання, випромінювання або віддзеркалення певний рівень енергії. Таке вимірювання може ідентифікувати не лише невідому молекулу, а й її характеристики.

Сильна смуга випромінювання 6 мкм, виявлена FORCAST, належить до певної області інфрачервоного діапазону, середнього інфрачервоного діапазону, від 4000 до 400 см-1.

Ця частина зазвичай використовується для спостереження та аналізу фундаментальні вібрації пов'язані з молекулярною структурою. Можна аналізувати речовини в будь-якій формі - твердій, рідкій або газоподібній.

Оскільки коливання таких молекул широко використовуються для вивчення молекулярних структур, відомо, що одна молекула може поглинати, випромінювати або відбивати енергію на певній частоті, яка відповідає певним структурним характеристикам.

Це відбувається тому, що молекули не є статичними об'єктами, їхні хімічні зв'язки між атомами перебувають у постійному русі, вони динамічні і взаємодіють з різними рівнями енергії.

Наприклад, молекула води може коливатися трьома різними способами. Два з них - це подовження та розтягнення киснево-водневого зв'язку, а третій - кутова деформація.

Гаразд, давайте заспокоїмося: молекула води має два зв'язки, так? Так.

Вони можуть рухатися як симетрично, з одночасними підйомами і спадами, так і асиметрично, коли один зв'язок піднімається, а інший опускається.

Ці два типи вібрацій є симетричне розтягнення і асиметрична розтяжка. Третя вібрація не є рухом вгору або вниз, це скоріше кутовий рух, як гойдалка, що називається симетрична деформація.

симетричне розтягнення

Якщо ви хочете побачити гіфки, щоб краще зрозуміти, яку вібрацію має молекула, ви можете перевірити це, натиснувши на їхні назви вище в тексті. 

А тепер повернемося до статті.

Сильна смуга випромінювання 6 мкм спостерігалася в певній ділянці Місяця, в кратері Клавіус і навколишньому рельєфі, розташованому на високих широтах.

Щоб переконатися, що вони дійсно спостерігають інфрачервону смугу H2O, вчені використали попередні дані про водовмісні матеріали для підтвердження властивостей місячної смуги; вони також дослідили існуючий матеріал планети, щоб побачити смугу H2O 6 мкм і порівняти її з виявленою смугою. На основі цих порівнянь вони підтвердили, що смуга складається з молекулярної води.

Однак ця смуга була не єдиною, виявленою на поверхні Місяця. Була виявлена ще одна смуга поглинання 3 мкм, і вона може означати більше води.

Ця друга смуга була присутня поблизу екватора Місяця, в іншому місці, ніж перша смуга.

Отже, здається, що місце розташування дуже сильно змінює дані, зібрані вченими.

На відміну від 6 мкм, які є дуже характерною смугою для молекули води, ця смуга 3 мкм представляє одну молекулу, яка може перетворити її на воду, - гідроксил (O-H).

Це означає, що вода також може утворюватися в результаті хімічних реакцій перетворення гідроксилу на воду на поверхні Місяця.

Ви можете запитати: "Як на поверхні Місяця може бути вода?" Або навіть "Звідки взялася вода?". Що ж, у статті є теорія.

"Існує кілька механізмів походження води в місячному ґрунті, які мають відношення до наших даних", - йдеться в статті, а також: "Вода, присутня в місячній екзосфері, може бути хемосорбована на поверхні зерен.

Вода може потрапляти з багатими на летючі речовини мікрометеоритами, і частина цієї води може утримуватися в стеклах, що утворилися в результаті цих ударів, або потрапляти в екзосферу, доступну для хемосорбції" (HONNIBALL et al., 2020).

Іншими словами, вода може походити з мікрометеоритів, і коли вони розбиваються об поверхню Місяця, молекули затримуються в чомусь, що вчені називають склом і зернистими поверхнями. 

Таким чином, результати опублікованої статті послідовно доводять, що існує механізм, який виробляє воду на поверхні Місяця шляхом удару.

Але, на жаль, прогрес цього процесу дуже малий/крихітний/маленький, і, можливо, ми ніколи не побачимо змагань з плавання на Місяці. Вибачте, люди, нам доводиться задовольнятися нашими звичайними басейнами, пляжами, річками та океанами.

Якщо ви хочете прочитати повну версію статті та отримати більше інформації, ось вона:

HONNIBALL, C. I. та ін. Молекулярна вода, виявлена на освітленому Сонцем Місяці за допомогою SOFIA. Природа Астрономія, с. 1-7, 26 вип. 2020.

Тепер, якщо ви хочете зробити круту картинку, як ті, що ви бачили тут, ви можете спробувати Mind the Graph! Mind the Graph - це платформа, яка дозволяє представити ваш дослідницький проект, цифровий контент у більш наочний та привабливий спосіб, спробуйте Mind the Graph! Натисніть тут. щоб почати ним користуватися.

А якщо ви хімік, як я, то можете скористатися Хімічна галерея у вашій роботі, більше ніяких страждань для створення молекул, ви можете мати тут красиві молекули і структури. Перевірте Mind the Graph.

Схожі статті
logo-subscribe

Підпишіться на нашу розсилку

Ексклюзивний високоякісний контент про ефективну візуальну
комунікація в науці.

- Ексклюзивний путівник
- Поради щодо дизайну
- Наукові новини та тенденції
- Підручники та шаблони