Ja, det finns vatten på månen

Pin
Send
Share
Send

”]
Tre olika rymdskepp har bekräftat att det finns vatten på månen. Dessutom kan det finnas en vattencykel där molekylerna bryts ned och omformuleras under en två veckors cykel, vilket är längden på en måndag. Detta utgör inte islager eller frysta sjöar: mängden vatten på en given plats på månen är inte mycket mer än vad som finns i en öken här på jorden. Men det finns mer vatten på månen än vad man ursprungligen trodde.

Månen tros vara extremt torr sedan återkomst av månprov från Apollo och Luna-programmen. Många Apollo-prover innehåller spårvatten eller mindre vattenhaltiga mineraler, men dessa har vanligtvis tillskrivits markförorening eftersom de flesta lådor som användes för att föra månbergarna till jorden läckte ut. Detta ledde till att forskarna antog att spårmängden vatten de hittade kom från jordluften som hade trängt in i behållarna. Antagandet kvarstod att det fanns inget vatten på månen utanför eventuell is vid månens poler.

Fyrtio år senare fann ett instrument ombord på det falska Chandrayaan-1 rymdskeppet, Moon Mineralogy Mapper (M cubed) att infrarött ljus absorberades nära månpolerna på våglängder som överensstämde med hydroxyl- och vattenbärande material.

M3 analyserar hur ljuset från solen reflekterar från månens yta för att förstå vilka material som består av månjord. Ljus reflekteras i olika våglängder från olika mineraler, och specifikt detekterade instrumentet våglängder för reflekterat ljus som skulle indikera en kemisk bindning mellan väte och syre. Med tanke på vattens välkända kemiska symbol, H2O, som representerar två väteatomer bundna till en syreatom, var denna upptäckt en källa av stort intresse för forskarna.

Instrumentet kan bara se de yttersta lagren av månjord - kanske några centimeter under ytan. Forskarna letade efter en signatur av vatten i kratrarna nära polerna, men fann bevis för vatten istället på de solbelysta delarna av månen. Detta var verkligen oväntat och vetenskapsteamet från M3 tittade och tittade igenom deras data i flera månader.

Bekräftelsen kom från en nyligen flyby av den ominriktade Deep Impact-sonden, på väg till mötet med en annan komet 2010. I juni 2009 visade spektrometern ombord också starkt bevis på att vatten är allestädes närvarande över månens yta.

Jessica Sunshine och kollegor med Deep Impact fann också närvaron av bundet vatten eller hydroxyl i spårmängder över mycket av Månens yta. Deras resultat antyder att bildandet och kvarhållningen av dessa molekyler är en pågående process på månens yta - och att solvinden kan vara ansvarig för att bilda dem.

Ytterligare ett rymdskepp, rymdskeppet Cassini, medan hon var på väg till Saturn, flög också av månen 1999. Roger Clark, en amerikansk geologisk undersökning i M3-teamet, återanalyserade arkivdata från Cassini, och de uppgifterna överensstämde också med upptäckten att vatten verkar vara utbrett över månens yta.

Det finns potentiellt två typer av vatten på månen: exogent, vilket betyder vatten från yttre källor, som kometer som slår månens yta, och endogen, vilket betyder vatten som har sitt ursprung på månen. Forskningsteamet M3, som inkluderar Larry Taylor från University of Tennessee, Knoxville, misstänker att vattnet de ser på månens yta är endogent.

Men var kom vattnet ifrån?

Teamet från M3 tror att det kan komma från solvinden.

När solen genomgår kärnfusion, avger den ständigt en ström av partiklar, mestadels protoner, som är positivt laddade väteatomer. På jorden förhindrar atmosfären och magnetismen oss från att bombarderas av dessa protoner, men månen saknar det skyddet, vilket innebär att de syre-rika mineralerna och glaset på månens yta ständigt stöts av väte i form av protoner, rörande på hastigheter på en tredjedel ljusets hastighet.

När dessa protoner träffar månens yta med tillräckligt med kraft, misstänker Taylor, de bryter isär syrebindningar i jordmaterial, och där fritt syre och väte är tillsammans, finns det en stor chans att spårmängder kommer att bildas. Dessa spår tros handla om en kvart vatten per ton jord.

"Isotoperna av syre som finns på månen är samma som de som finns på jorden, så det var svårt om inte omöjligt att säga skillnaden mellan vatten från månen och vatten från jorden," sade Taylor. "Eftersom de tidiga markproverna bara hade spårmängder vatten var det lätt att göra misstaget att tillskriva kontaminering."

Huvudbildtexter: Schematisk visar strömmen av laddade vätejoner som transporteras från solen av solvinden. Ett möjligt scenario för att förklara hydrering av månens yta är att under dagen, när månen utsätts för solvinden, frigör vätejoner syre från månens mineraler för att bilda OH och H2O, som sedan hålls svagt på ytan. Vid höga temperaturer (rödgul) frigörs fler molekyler än adsorberade. När temperaturen sjunker (grönblå) ackumuleras OH och H2O. Bild med tillstånd av University of Maryland / F. Merlin / McREL

Källa: Science

Pin
Send
Share
Send