Woda na Księżycu jest ostatnio gorącym tematem w świecie naukowym. Od czasu pierwszego jednoznacznego odkrycia w 2008 r. Od tego czasu liczba znalezisk wzrosła, przy czym odkryto stosunkowo wysokie poziomy koncentracji, zwłaszcza w pobliżu regionów polarnych, szczególnie na obszarach stale spowitych cieniem. Chang’e 5, ostatnia próbna misja powrotna Chin, nie wylądowała w jednym z tych stale zacienionych obszarów. Mimo to zwrócił próbki gleby, które znajdowały się na znacznie większej szerokości geograficznej niż te, które zostały wcześniej zebrane. Teraz nowe badanie pokazuje, że te próbki gleby zawierają wodę i że wiatr słoneczny bezpośrednio wpłynął na tę wodę.
Ilość wody na powierzchni Księżyca jest bardzo zróżnicowana zarówno w zależności od pory dnia księżycowego, jak i szerokości geograficznej, na której się znajduje. Zmienność jest tak duża, że zawartość wody w księżycowej glebie może być o 200 ppm wyższa lub niższa w różnych porach dnia. Przy tak dużej zmienności wydaje się jasne, że Słońce odgrywa znaczącą rolę w cyklu hydrologicznym na Księżycu. Częścią tej roli jest kontrolowanie rodzaju wodoru osadzonego w księżycowej glebie. Ponieważ Księżyc prawie nie ma atmosfery, naładowane cząsteczki wodoru tworzące wiatr słoneczny mogą bezpośrednio oddziaływać z górną warstwą regolitu na powierzchni Księżyca. Kiedy to robią, pozostawiają wyraźny znak, że to robią – dużą ilość atomów wodoru z bardzo małą ilością deuteru.
Deuter jest cięższą formą wodoru z dodatkowym neutronem w jądrze. Jest to stosunkowo rzadkie w przypadku wiatru słonecznego, biorąc pod uwagę, że neutron daje dodatkową masę, co zmniejsza prawdopodobieństwo złapania go przez siły tworzące wiatr. Jako taki, wodór i jakakolwiek woda, którą ostatecznie tworzy z wiatru słonecznego, wyraźnie brakowałoby cząsteczek wody, które integrują deuter. Dokładnie to odkryli naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk w niektórych próbkach gleby zwróconych przez Chang’e 5. Miały one wysokie (~1000-2500 ppm) stężenie wodoru, ale stosunkowo niskie stężenie deuteru. Co ważne, wynik ten dotyczył pierwszych 100 nm zebranej gleby, pokazując, że zgodnie z oczekiwaniami efekt wiatru słonecznego pojawia się na najwyższej warstwie regolitu.
Całkowite stężenie wody w próbce Chang’e 5 oszacowano na około 46 ppm, dokładnie tyle, ile wykryto za pomocą teledetekcji przed lądowaniem lądownika. Lokalizacja również miała duże znaczenie dla tego badania, ponieważ naukowcy próbowali wykorzystać ustalenia dotyczące koncentracji i wprowadzić je do modelu, który śledzi odgazowywanie, o czym świadczy woda księżycowa na innych szerokościach geograficznych. Na wyższych szerokościach geograficznych Chang’e 5 nie było tak dużej zmienności, jak na niższych szerokościach geograficznych w misjach takich jak Apollo i Luna.
Co ważniejsze, model sugeruje również, że nawet wyższe szerokości geograficzne, sięgające w kierunku biegunów, miałyby jeszcze większą obfitość wodoru. Uwiarygadnia to teorię, że bieguny księżycowe są jednym z najbardziej prawdopodobnych miejsc występowania dużych ilości wody na powierzchni Księżyca. Przyczynia się to również do zainteresowania regionów polarnych jako potencjalnego miejsca pierwszej księżycowej bazy badawczej. Chociaż jest to jeszcze daleko, wyniki tego badania są ważnym krokiem w kierunku zrozumienia tej niezwykle ważnej cechy hydrologii Księżyca.
______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę
