تحليل جديد للغبار المستعاد القمر يقترح أن الماء المرتبط بسطح القمر يمكن أن يأتي من الشمس.
على وجه التحديد ، يمكن أن يكون نتيجة لقصف أيونات الهيدروجين من الرياح الشمسية ، وضرب سطح القمر ، والتفاعل مع أكاسيد المعادن والترابط مع الأكسجين المزاح. والنتيجة هي المياه التي يمكن أن تختبئ في الثرى القمري بكميات كبيرة عند خطوط العرض الوسطى والعليا.
هذا له آثار على فهمنا لمصدر وتوزيع المياه على القمر – وقد يكون مناسبًا لفهمنا أصول الماء على الأرض.
يبدو القمر وكأنه كرة جافة إلى حد ما من الغبار ، لكن الدراسات الحديثة أظهرت أن هناك كرة المزيد من الماء هناك الذي لم يشك فيه أحد. من الواضح أنها لا تطفو في البحيرات والبحيرات. أنه ملزمة في الثرى القمريربما مخفية مثل الجليد في الحفر المظللة بشكل دائموعزل في كريات زجاجية بركانية.
هذا يؤدي بطبيعة الحال إلى أسئلة ، مثل كمية المياه الموجودة هناك بالضبط؟ كيف يتم توزيعها؟ ومن أين يأتي هذا بحق الجحيم؟ ربما يكون للسؤال الأخير عدة إجابات.
يمكن أن يأتي البعض من الكويكب تداعيات. بعض من الأرض. ومع ذلك ، فإن المصدر المحتمل ليس هو أول ما يتبادر إلى الذهن عند تخيل سحب المطر الكونية.
لكي نكون منصفين ، لا تقطر الشمس تمامًا بالرطوبة ، لكن رياحها هي بالتأكيد مصدر موثوق لأيونات الهيدروجين عالية السرعة. الدليل الذي يشمل أثار تحليل الأوساخ القمرية من بعثات أبولو سابقًا الاحتمال القوي بأن الرياح الشمسية مسؤولة على الأقل عن بعض مكونات القمر للمياه.
الآن ، اكتشف فريق من الباحثين بقيادة عالما الجيوكيميائيين Yuchen Xu و Heng-Ci Tian من الأكاديمية الصينية للعلوم كيمياء الحبوب التي استردتها مهمة Chang’e-5 والتي تدعم مصدرًا شمسيًا للمياه القمرية.
درسوا 17 حبة: 7 أوليفين ، 1 بيروكسين ، 4 بلاجيوجلاز و 5 زجاج. كانت هذه كلها ، على عكس عينات خطوط العرض المنخفضة التي تم جمعها بواسطة Apollo و Luna ، من a منطقة خطوط العرض الوسطى من القمر ، والتي تم جمعها من أصغر البازلت القمري البركاني ، وهو قاع البازلت الأكثر جفافاً.
باستخدام مطياف رامان والتحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة ، درسوا التركيب الكيميائي لحواف هذه الحبيبات – الخارجية ، 100 نانومتر بدن الحبوب وهو الأكثر تعرضًا للطقس في الفضاء ، وبالتالي فهو الأكثر تعرضًا للعوامل الجوية بالنسبة للجزء الداخلي من الحبوب.
تحتوي غالبية هذه الحواف على تركيز هيدروجين مرتفع جدًا يتراوح من 1116 إلى 2516 جزءًا في المليون ونسبة منخفضة جدًا من نظائر الديوتيريوم / الهيدروجين. تتوافق هذه التقارير مع تقارير عن هذه العناصر الموجودة في الرياح الشمسية ، مما يشير إلى أن الرياح الشمسية قد اصطدمت بالقمر ، لترسب الهيدروجين على سطح القمر.
ووجدوا أن محتوى الماء المشتق من الرياح الشمسية الموجودة في موقع هبوط Chang’e-5 يجب أن يكون حوالي 46 جزءًا في المليون. هذا يتوافق مع قياسات الاستشعار عن بعد.
لتحديد ما إذا كان يمكن الاحتفاظ بالهيدروجين في المعادن القمرية ، أجرى الباحثون بعد ذلك تجارب تسخين على بعض حبوبهم. ووجدوا أنه بعد الدفن ، يمكن للحبوب الاحتفاظ بالهيدروجين بشكل فعال.
أخيرًا ، أجرى الباحثون عمليات محاكاة حول الحفاظ على الهيدروجين في تربة القمر عند درجات حرارة مختلفة. كشف هذا أن درجة الحرارة تلعب دورًا مهمًا في غرس الهيدروجين وانتقاله وإطلاق الغازات على القمر. وهذا يعني أنه يمكن الاحتفاظ بكمية كبيرة من المياه المشتقة من الرياح الشمسية عند خطوط العرض المتوسطة والعالية ، حيث تكون درجات الحرارة أكثر برودة.
يشير نموذج قائم على هذه النتائج إلى أن المناطق القطبية للقمر يمكن أن تكون أكثر ثراءً بالمياه الناتجة عن الرياح الشمسية – وهي معلومات يمكن أن تكون مفيدة جدًا للتخطيط لبعثات استكشاف القمر في المستقبل.
“التربة القمرية القطبية قد تحتوي على كمية من الماء أكثر من عينات Chang’e-5” ، يقول عالم الكيمياء الكونية يانجتينج لين من الأكاديمية الصينية للعلوم.
“هذا الاكتشاف ذو أهمية كبيرة للاستخدام المستقبلي لموارد المياه على القمر. بالإضافة إلى ذلك ، بفضل فرز الجزيئات وتسخينها ، من السهل نسبيًا استغلال المياه الموجودة في الأرض القمرية واستخدامها.”
تم نشر البحث في PNAS.
