Iki Apolo misijų buvo manoma, kad ekstremalios temperatūros ir rūsti kosminė aplinka išdžiovino Mėnulį sausai. Vėliau ne vienas tyrimas Mėnulyje vandens aptiko: ledo Mėnulio kraterių šešėliuose, su vulkaninėmis uolienomis susijungusio vandens ir netgi surūdijusios geležies palydovo grunte. Nepaisant to, vis dar nėra tikrų Mėnulio paviršiaus vandens kiekio ar kilmės patvirtinimų.

Vyrauja teorija, kad teigiamai įkrauti Saulės vėjo vandenilio jonai bombarduoja palydovo paviršių ir spontaniškai reaguoja, sudarydami vandenį (kaip hidroksilo grupę (OH⁻) ir molekulinį (H₂O)).

Tačiau naujame Astrophysical Journal Letters žurnale publikuotame tarptautiniame tyrime teigiama, kad Saulės vėjas gali būti ne vienintelis vandenį formuojančių jonų šaltinis.

Tyrėjai rodo, kad dalelės iš Žemės gali kurti vandenį Mėnulyje, kas implikuoja, kad ir kitos planetos gali prisidėti prie savo palydovų aprūpinimo vandeniu.

Vanduo kosmose daug labiau paplitęs, nei anksčiau manė astronomai. Jo yra Marso paviršiuje, Jupiterio palydovuose ir Saturno žieduose, kometose, asteroiduose ir Plutone; jo aptikta netgi debesyse toli už Saulės sistemos ribų.

Anksčiau manyta, kad vanduo šiuose objektuose atsirado, formuojantis planetų sistemai, bet vis daugiau duomenų, kad vanduo kosmose yra kur kas dinamiškesnis. Saulės vėjas yra tikėtinas Mėnulio paviršiuje esančio vandens šaltinis, kompiuteriniai modeliai rodo, kad per maždaug tris pilnaties dienas, palydovui skriejant per Žemės magnetosferą, maždaug pusė jo aukštosiose platumose turėtų išgaruoti ir išnykti.

Tačiau naujausia Chandrayaan-1 palydovo Moon Mineralogy Mapper (M³) sudarytų paviršiaus hidroksilo/vandens išsidėstymo vaizdalapių analizė parodė, kad Mėnulio paviršiaus vanduo magnetosferos uždengimo periodu nepranyksta.

Manyta, kad Žemės magnetinis laukas neleidžia Saulės vėjui pasiekti Mėnulio paviršių ir atkurti vandenį greičiau, nei jis pranyksta, bet tyrėjai parodė, kad taip nėra.

Lygindami paviršinio vandens vaizdalapius, padarytus prieš magnetosferos tranzitą, per jį, ir po jo, tyrėjai teigia, kad Mėnulio vandens atsargas gali papildyti magnetosferos jonų srautas, vadinamasis „Žemės vėjas.“ Šių iš Žemės atskriejusių jonų buvimą patvirtino Kaguya palydovas, o THEMIS-ARTEMIS palydoviniais stebėjimais nustatyti būdingi Saulės vėjo jonų bruožai, skiriantys juos nuo pernešamų Žemės vėju.

Ankstesni Kaguya palydovu per Mėnulio pilnatį atlikti stebėjimai užfiksavo dideles iš Žemės ozono sluoksnio nutekėjusio ir Mėnulio grunte įsitvirtinusio deguonies izotopų koncentracijas, o taip pat mūsų planetos toli besidriekiančioje atmosferos dalyje, vadinamoje egzosferoje esančio vandenilio jonų gausą. Drauge šie magnetosferos dalelių srautai fundamentaliai skiriasi nuo atskriejančių su Saulės vėju. Tad, šiuo tyrimu aptiktas paviršiaus vanduo paneigia uždengimo hipotezę ir vietoje jos siūlo galimybę, kad pati magnetosfera sukuria „vandens tiltą“, galintį papildyti Mėnulio vandens atsargas.

Tyrime dalyvavo ir duomenis apjungė kosmochemijos, kosmofizikos ir planetų geologijos ekspertų komanda. Ankstesnėse paviršinio vandens kilmės interpretacijose nebuvo atsižvelgiama į Žemės jonus ir nebuvo tiriamas paviršinio vandens kiekio kitimas. Buvo prieinami vieninteliai paviršiaus vaizdalapiai ir dalelių duomenys per Mėnulio pilnatį buvo atlikti 2009 metų žiemą ir vasarą, ir rezultatų analizė ir interpretavimas užtruko kelis metus. Analizę itin apsunkino stebėjimų trūkumas – jų reikėjo, lyginant to paties paviršiaus sąlygų kitimą ir norint atsižvelgti į temperatūrą ir paviršiaus sudėtį.

Šie atradimai rodo, kad būsimi Saulės vėjo ir planetų vėjų tyrimai gali suteikti daugiau žinių apie vandens evoliuciją mūsų planetų sistemoje ir potencialų Saulės ir magnetosferos aktyvumo poveikį kitiems palydovams ir planetiniams kūnams.

Tyrimams praplėsti, reikės naujų palydovų su šiuolaikiniais hidroksilo/vandens žymėjimo spektrometrais ir dalelių jutikliais orbitoje bei Mėnulio paviršiuje, kad šis mechanizmas būtų visiškai patvirtintas. Šie įrankiai gali padėti aptikti geriausius regionus būsimiems tyrimams, kasinėjimams ir galiausiai įsikūrimui Mėnulyje. Praktiškai šis tyrimas gali paveikti būsimų kosminių misijų dizainą, padėti geriau apsaugoti žmones ir palydovus nuo dalelių radiacijos ir taip pat patobulinti kompiuterinius modelius ir laboratorinius vandens formavimosi kosmose eksperimentus.

UCLA Earth, Planetary, Space Sciences
scitechdaily.com

Nuoroda: „Earth wind as a possible source of lunar surface hydration“ by H. Z. Wang, J. Zhang, Q. Q. Shi, Y. Saito, A. W. Degeling, I. J. Rae, J. Liu, R. L. Guo, Z. H. Yao, A. M. Tian, X. H. Fu, Q. G. Zong, J. Z. Liu, Z. C. Ling, W. J. Sun, S. C. Bai, J. Chen, S. T. Yao, H. Zhang, Y. Wei, W. L. Liu, L. D. Xia, Y. Chen, Y. Y. Feng, S. Y. Fu and Z. Y. Pu, Accepted, Astrophysical Journal Letters.
arXiv: 1903.04095

Komentarai ()