"Nature Astronomy": po słonecznej stronie Księżyca jest woda

Tyle że w piasku Sahary wody jest 100 razy więcej.

Należące do NASA, umieszczone na pokładzie samolotu Stratosferyczne Obserwatorium Astronomii Podczerwonej (SOFIA) po raz pierwszy potwierdziło obecność wody na oświetlanej przez Słońce stronie Księżyca - informuje "Nature Astronomy".

SOFIA to wspólny projekt NASA i Niemieckiego Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki. Wyposażony w teleskop o średnicy około 270 cm zmodyfikowany samolot Boeing 747SP Jetliner umożliwia astronomom badanie Układu Słonecznego i nie tylko, w sposób, który nie jest możliwy w przypadku teleskopów naziemnych. Latający na wysokości ponad 13 kilometrów samolot wznosi się ponad obecną w atmosferze parę wodną (a raczej 99 proc. tej pary), aby uzyskać wyraźniejszy obraz wszechświata w podczerwieni.

Używając swojej kamery podczerwieni Faint Object, podłączonej do teleskopu (FORCAST), SOFIA była w stanie wychwycić specyficzną dla cząsteczek wody długość fali (6,1 mikrona) i odkryła ją w nasłonecznionym księżycowym kraterze Clavius.

Clavius, który znajduje się na południowej półkuli Księżyca, jest jednym z największych kraterów widocznych z Ziemi. Wcześniejsze obserwacje powierzchni Księżyca wykryły pewną formę wodoru, ale nie były w stanie odróżnić wody od przypominającego ją hydroksylu (OH). Dane z Claviusa ujawniły obecność wody w stężeniach od 100 do 412 części na milion - w przybliżeniu to nieco ponad 1/3 litra w metrze sześciennym gleby na powierzchni Księżyca.

Dla porównania w piasku Sahary jest 100 razy więcej wody niż w zbadanej przez SOFIĘ księżycowej glebie. Odkrycie nasuwa nowe pytania o to, jak powstaje woda i jak utrzymuje się ona na surowej, pozbawionej powietrza powierzchni Księżyca. Zdaniem ekspertów woda może być obecna na powierzchni Księżyca nie tylko w zimnych, zacienionych miejscach.

"Mieliśmy wskazówki, że woda może być obecna po nasłonecznionej stronie Księżyca - powiedział Paul Hertz, dyrektor Wydziału Astrofizyki w Dyrekcji Misji Naukowych w siedzibie NASA w Waszyngtonie. Teraz wiemy, że tam jest. To odkrycie podważa nasze zrozumienie powierzchni Księżyca i rodzi intrygujące pytania dotyczące zasobów istotnych dla eksploracji kosmosu".

Woda jest w kosmosie cennym zasobem i kluczowym składnikiem życia, jakie znamy. Nie wiadomo, czy ta odkryta właśnie na Księżycu będzie łatwa do wykorzystania. W ramach programu Artemis agencja NASA pragnie dowiedzieć się wszystkiego o obecności wody na Księżycu przed wysłaniem kolejnych ludzi na jego powierzchnię w roku 2024 i ustanowieniem tam trwałej obecności człowieka do końca dekady.

"Przed obserwacjami SOFIA wiedzieliśmy, że istnieje pewien rodzaj nawodnienia - powiedziała Casey Honniball, główna autorka, która opublikowała wyniki swojej pracy magisterskiej na Uniwersytecie Hawajskim w Manoa w Honolulu. - Ale nie wiedzieliśmy, ile z nich, jeśli w ogóle, to cząsteczki wody - takiej, jaką pijemy każdego dnia - czy może coś bardziej przypominjącego środek do czyszczenia rur".

"Bez gęstej atmosfery woda na oświetlonej Słońcem powierzchni Księżyca powinna po prostu zniknąć w kosmosie" - wskazała Honniball, która obecnie jest pracownikiem naukowym z tytułem doktora w Goddard Space Flight Center w Greenbelt w stanie Maryland. "Jednak coś widzimy. Coś wytwarza wodę i coś musi ją tam więzić" - dodała.

W dostarczaniu lub tworzeniu tej wody może brać udział kilka sił. Niosący niewielkie ilości wody deszcz mikrometeorytów może osadzać wodę na powierzchni Księżyca po uderzeniu w nią. Inną możliwością jest dwuetapowy proces, w którym wiatr słoneczny ze Słońca dostarcza wodór na powierzchnię Księżyca i powoduje reakcję chemiczną z minerałami zawierającymi tlen w glebie, tworząc hydroksyl. W międzyczasie promieniowanie pochodzące z bombardowania mikrometeorytów może ulec zmianie.

Wyniki projektu SOFIA opierają się na latach wcześniejszych badań dotyczących obecności wody na Księżycu. Kiedy astronauci Apollo po raz pierwszy wrócili z Księżyca w 1969 roku, uważano, że jest on całkowicie suchy. Misje orbitalne i uderzeniowe w ciągu ostatnich 20 lat, takie jak obserwacja i wykrywanie krateru księżycowego NASA, potwierdziły obecność lodu w stale zacienionych kraterach wokół biegunów Księżyca.

W międzyczasie kilka statków kosmicznych - w tym misja Cassini i misja komety Deep Impact, a także misja Chandrayaan-1 Indyjskiej Organizacji Badań Kosmicznych - oraz naziemny Teleskop Podczerwieni NASA, rozejrzały się po powierzchni Księżyca i znalazły dowody na nawodnienie w słonecznych regionach. Jednak misje te nie były w stanie definitywnie rozróżnić formy, w jakiej był obecny - ani H2O, ani OH.

W tym samym numerze "Nature Astronomy" naukowcy opublikowali artykuł wykorzystujący modele teoretyczne i dane sondy NASA Lunar Reconnaissance Orbiter, wskazując, że woda może być uwięziona w miejscach nieco ocienionych, gdzie temperatura utrzymuje się poniżej zera, na większej powierzchni Księżyca, niż się obecnie spodziewano.

"Woda jest cennym zasobem, zarówno do celów naukowych, jak i do użytku przez naszych odkrywców" - powiedział Jacob Bleacher, główny naukowiec ds. eksploracji w dyrekcji ds. Eksploracji Ludzi i Misji Operacyjnych NASA. "Jeśli będziemy w stanie wykorzystać zasoby Księżyca, będziemy mogli zabrać mniej wody i więcej sprzętu, aby umożliwić nowe odkrycia naukowe" - wskazał.

Paweł Wernicki

«« | « | 1 | » | »»

TAGI| KOSMOS, NAUKA, PAP

Wiara_wesprzyj_750x300_2019.jpg

Archiwum informacji

niedz. pon. wt. śr. czw. pt. sob.
29 30 1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30 31 1 2
3 4 5 6 7 8 9