Biorąc pod uwagę wszystkie najnowsze wiadomości o wodzie na Księżycu, nowy artykuł opublikowany dziś w czasopiśmie Science może być niespodzianką - lub może przywrócić nam wcześniejsze założenia dotyczące Księżyca. Nowa analiza jedenastu próbek księżycowych z misji Apollo, przeprowadzona przez Zachary'ego Sharpa z University of New Mexico i jego współpracowników, wskazuje, że kiedy powstał Księżyc, jego wnętrze było zasadniczo suche. Chociaż ostatnie odkrycia wszechobecnej wody i hydroksylu na powierzchni, a także lodu wodnego na biegunach księżycowych nie są podważane przez to nowe odkrycie, to kwestionuje - nieco - dwie inne ostatnie prace, w których zaproponowano bardziej wilgotne wnętrze Księżyca, niż wcześniej sądzono. „Ostatnie odkrycia LCROSS dotyczyły wody na powierzchni Księżyca w wyniku uderzeń komet, a lód pochodzi od samych komet”, powiedział Sharp dla magazynu Space. „Mówimy o wodzie, która była obecna w stopionym wczesnym Księżycu 4,5 miliarda lat temu.”
Zaakceptowana teoria powstawania Księżyca polega na tym, że ciało wielkości Marsa uderzyło w naszą wczesną Ziemię, tworząc wielki dysk z resztek, które ostatecznie uformowałyby się w Księżyc.
Chociaż planetolodzy wciąż udoskonalają modele formowania się Księżyca, wiele wskazuje na suchy Księżyc. Każda woda zostałaby odparowana przez wysokie temperatury generowane przez uderzenie i kataklizm, który nastąpił, a para uciekłaby w kosmos. Zakłada się, że jedynym sposobem może być woda we wnętrzu Księżyca, jeśli impaktor był szczególnie bogaty w wodę, a także jeśli Księżyc zestaliłby się szybko, co jest uważane za mało prawdopodobne.
Ale na początku tego roku Francis McCubbin i jego zespół z Carnegie Institution for Science opublikowali swoje odkrycia dotyczące zaskakująco dużej liczby cząsteczek wody - nawet kilku tysięcy części na milion - związanych z minerałami fosforanowymi w wulkanicznych skałach księżycowych, które powstałyby dobrze pod powierzchnią Księżyca i sięgają kilku miliardów lat.
Ponadto w 2008 r. Alberto Saal z Brown University i współpracownicy odkryli nieco mniejszą obfitość wody w płaszczu księżycowym, ale była znacznie wyższa niż w poprzednich szacunkach 1 część na miliard.
Te dwa odkrycia popchnęły naukowców księżycowych do znalezienia możliwych alternatywnych wyjaśnień dotyczących formowania się Księżyca, aby uwzględnić całą wodę.
Ale teraz Sharp i jego zespół zbadali szeroki zakres bazaltów księżycowych i zmierzyli skład izotopów chloru. Za pomocą spektrometrii masowej źródła gazu znaleźli szeroki zakres izotopów chloru zawartych w próbkach, które są 25 razy większe niż w skałach i minerałach z Ziemi i meteorytów.
Chlor jest bardzo hydrofilowy lub przyciągany do wody i jest niezwykle wrażliwym wskaźnikiem poziomu wodoru. Sharp i jego zespół twierdzą, że gdyby skały księżycowe miały początkową zawartość wodoru gdziekolwiek zbliżoną do skał lądowych, wówczas frakcjonowanie chloru w tak wiele różnych izotopów nigdy nie nastąpiłoby na Księżycu. Z tego powodu Sharp i jego koledzy twierdzą, że ich wyniki sugerują bardzo suche wnętrze Księżyca.
Sharp sugeruje, że obliczenia Saala i McCubbina dotyczące wysokiej zawartości wodoru w niektórych próbkach księżyca nie są typowe i być może próbki te są wynikiem pewnych magicznych procesów, które doprowadziły do ich „wyjątkowo lotnego wzbogacenia”. Sharp nie stwierdził jednak, że reprezentują one wysokie i zmienne izotopowe wartości chloru zgłaszane w większości skał księżycowych.
Mimo to może istnieć kompromis między różnymi ustaleniami. „Istnieją niepewności, które należy wziąć pod uwagę, przeprowadzając tego rodzaju badania”, powiedział Sharp czasopismu Space Magazine, „a jeśli weźmiemy pod uwagę niskie oceny artykułów Saala i McCubbina, nie różnią się one tak bardzo od naszych ustaleń”.
Jednak rozbieżności, choć niewielkie, pokazują, że być może nie możemy uogólniać na temat całego Księżyca na podstawie ograniczonych próbek.
„Nie szukaliśmy jeszcze wody w szerokiej gamie próbek księżycowych”, powiedział Jeff Taylor z University of Hawaii, który nie brał udziału w żadnym z wyżej wymienionych badań. „Jest całkiem możliwe, że początkowe zróżnicowanie Księżyca i późniejsze procesy, takie jak przewrócenie płaszcza, skoncentrowały wodę w pewnych obszarach na Księżycu. Dopóki nie zmierzymy więcej próbek, w tym próbek ze strony dalekiej (reprezentowanych przez wiele meteorytów księżycowych, a ostatecznie przez misje zwrotu próbek), nie będziemy mieć pewności, ile wody jest w masie Księżyca. ”
W połączeniu, wszystkie ostatnie badania powierzchni Księżyca pokazują, że istnieje prawdopodobnie złożona chemia na Księżycu, którą musimy jeszcze zrozumieć.
„Innymi słowy - powiedział Taylor - potrzebujemy więcej pracy!”
Źródło: Science News
Wcześniejsze dokumenty:
Nominalnie wodny magmatyzm na Księżycu autorstwa Francisa McCubbina i in., 2010.
Lotna zawartość księżycowych szkieł wulkanicznych i obecność wody we wnętrzu Księżyca, Alberto Saal i in. Natura.
