Цивилизация
Ученые из Техасского технологического университета сумели решить почти полувековую загадку, остававшуюся неразгаданной после окончания американских пилотируемых полетов к Луне по программе «Аполлон».
Между 1971 и 1977 годом американские ученые проводили на поверхности Луны эксперимент, посвященный оценке тепловой энергии, идущей из ее недр. Он назывался Heat Flow Experiment и должен был проводиться в местах посадок трех последних миссий — 15-й, 16-й и 17-й.
Однако при установке датчиков в ходе 16-й экспедиции был поврежден кабель, поэтому данные шли только от двух мест на Луне. Этот эксперимент был важен, так как исходящее от планеты или другого тела тепло связано с уровнем тектонизма и вулканической активности.
В каждом из мест посадок для эксперимента бурились две скважины глубиной 1,6-2,3 метра. При этом датчики температуры устанавливались на разных глубинах, информация с них потом в течение нескольких лет по радио передавалась на Землю. Градиент, или увеличение температуры с глубиной скважины, позволил ученым выяснить, что в месте посадки 15-й экспедиции тепловая мощность из недр Луны составляет 21 миллиВатт на квадратный метр, в месте посадки 17-й миссии — всего 16 миллиВатт.
Это примерно в пять раз меньше соответствующего показателя на Земле, где он составляет 87 миллиВатт.
Небольшую погрешность в измерения астронавты внесли сами, поскольку при бурении скважин выделялось тепло и почва нагревалась. Однако это разовая погрешность, и после возвращения астронавтов температура датчиков должна была вернуться к равновесным отметкам. Но и тут оказалось не все так просто.
В месте 15-й миссии данные собирались с июля 1971 года по январь 1977. На площадке-17 сбор шел с декабря 1972 по сентябрь 1977. Полученные с Луны данные записывались на магнитные пленки и архивировались в Национальном центре хранения космической информации, но только данные, собранные до 1974 года. Несмотря на то что пленки записывались и после 1974 года,
в Центр они не попали, а попросту потерялись.
Однако и эти данные представляют интерес для ученых, поскольку еще в 70-е годы ученые обратили внимание на неожиданный феномен –
температура в скважинах с годами немного росла
(ее средние значения составляют примерно +20 градусов Цельсия).
В 2010 году ученые из Техасского технологического университета сделали неожиданное открытие — в их распоряжение попали 440 потерянных магнитных пленок, считавшихся утерянными. На них были записаны порядка 10% всех данных, некоторые пленки были повреждены.
Последние восемь лет ученые были заняты анализом этих данных, большую часть которых удалось восстановить. Часть пленок найти и восстановить не смогли, однако на помощь пришел случай — были найдены отметки, в которых еженедельно приводились показания датчиков с поверхности Луны — с 1973 по 1977 год.
Анализ недостающих данных показал, что замеченный в начале тренд продолжался до самого конца наблюдений в 1977 году. Более того, стало ясно, что аномальное потепление было тем выше, чем ближе датчики установлены к поверхности .
Это означало, что источник дополнительного тепла находится не в недрах Луны, а у ее поверхности!
Так ученые пришли к выводу, что сами астронавты стали причиной дополнительного локального нагрева лунного грунта. Все дело в оставленных ими следах и поврежденном верхнем слое реголита.
«Недавно полученные фотографии двух мест посадок показывают, что реголит на пути движения астронавтов стал темнее, альбедо (отражательная способность) снизилась», — написали ученые в статье, опубликованной в журнале Journal of Geophysical Research. — Мы полагаем, что в результате активности астронавтов поглощение солнечного тепла реголитом со временем увеличилось и это привело к наблюдаемому потеплению».
Иными словами, оставляя следы ногами и своими роверами, астронавты повреждали верхний слой грунта, заставляя его хуже отражать солнечный свет и больше его поглощать.
Это привело к наблюдаемому росту подповерхностной температуры с годами на 1-2 градуса по Цельсию. «В процессе установки инструментов вы можете нарушить тепловые условия на поверхности, где хотите проводить измерения», — считает исследователь планет Сеичи Нагихара. По мнению ученых, такие тонкие эффекты в будущем помогут более точно проводить аналогичные измерения на поверхности космических тел.