Nowe badanie ujawnia, że woda w skałach Księżyca Apollo - i w samym Księżycu - prawdopodobnie pochodziła z komet bombardujących powstającą powierzchnię Księżyca, wkrótce po jej uformowaniu w wyniku zderzenia z młodą protoplanetą wielkości Ziemi i Marsa. Ostatnie odkrycia obfitej wody na biegunach księżycowych przez impaktor LCROSS i na powierzchni Księżyca przez różne statki kosmiczne obróciły od dawna pojęcie suchego Księżyca na jego głowie, a przez półtora roku badacze próbowali ustal, skąd pochodzi ta nieoczekiwana woda.
„Woda, na którą patrzymy, jest wewnętrzna” - powiedział Larry Taylor z University of Tennessee, Knoxville, członek międzynarodowego zespołu. „Został umieszczony na Księżycu podczas jego początkowej formacji, gdzie istniał jak tygiel w kosmosie, do którego dodawano kometarne materiały w niewielkich, ale znaczących ilościach.”
Za pomocą spektrometrii masowej jonów wtórnych naukowcy zmierzyli sygnatury wody w skałach zwróconych z misji Apollo 11, 12, 14 i 17, które wylądowały na Księżycu w latach 1969–1972. Odkryli, że właściwości chemiczne wody księżycowej są bardzo podobne do podpisy widoczne w trzech różnych kometach: Hyakutake, Hale-Bopp i Halley.
Zespół znalazł znaczną ilość wody w księżycowym apatycie mineralnym ze skał klaczy i wyżyn, co wskazuje na „rolę wody we wszystkich fazach magmowej historii Księżyca”, napisali w swoim artykule. „Różnice stosunków izotopów wodoru w apatycie sugerują, że źródła wody w skałach księżycowych mogą pochodzić z płaszcza księżycowego, protonów wiatru słonecznego i komet. Dochodzimy do wniosku, że znaczne dostarczenie wody kometarnej do układu Ziemia-Księżyc nastąpiło wkrótce po zderzeniu z Księżycem ”.
Chociaż uderzenia komet mogły również stworzyć oceany Ziemi, Taylor powiedział, że podpisy wody ze spektrometru mas pokazują, że woda na Ziemi i Księżycu są różne, ponieważ apatyt ma stosunek deuteru i wodoru, które są odmienne od normalnych Ziemska woda.
„Wartości deuteru / wodoru (D / H), które mierzymy w apatycie w próbkach skał Apollo, można wyraźnie odróżnić od wody z Ziemi, łagodząc to, że jest to jakieś zanieczyszczenie na Ziemi”, powiedział James Greenwood z Wesleyan University, który kierował zespołem badawczym.
Początkowo po programie Apollo uważano, że Księżyc jest wyjątkowo suchy. Wiele skał zwróconych przez astronautów, a także radziecki program Luna, zawierały śladowe ilości wody lub drobne minerały wodne, ale te sygnatury przypisano skażeniu ziemskiemu, ponieważ wyciekła większość skrzynek programu Apollo wykorzystywanych do przenoszenia skał Księżyca na Ziemię. Doprowadziło to naukowców do założenia, że śladowe ilości wody, które znaleźli, pochodziły z powietrza Ziemi, które dostało się do pojemników. Pozostało założenie, że poza możliwym lodem na biegunach księżyca nie ma na nim wody.
Czterdzieści lat później trio statku kosmicznego znalazło dowód na obecność wody na powierzchni Księżyca: Księżycowy Maper Księżycowy Sondera Chandrayaan-1 (M Cubed) odkrył, że światło podczerwone jest absorbowane w pobliżu biegunów księżycowych na długościach fal zgodnych z hydroksylem i wodą materiały nośne. Spektrometr na ponownie zaprojektowanej sondzie Deep Impact wykazał mocne dowody, że woda jest wszechobecna na powierzchni Księżyca, a dane archiwalne z przelotu Księżyca Cassini również zgodziły się z ustaleniem, że woda wydaje się być szeroko rozpowszechniona na powierzchni Księżyca.
„To odkrycie zmusza nas do powrotu do kwadratu na całej formacji Ziemi i Księżyca” - powiedział Taylor. „Przed naszymi badaniami sądziliśmy, że Ziemia i Księżyc mają te same substancje lotne po Wielkim Uderzeniu, tylko w bardzo różnych ilościach. Nasza praca ujawnia kolejny element formacji, którego się nie spodziewaliśmy - komety. ”
Taylor dodał, że istnienie wodoru i tlenu - wody - na Księżycu może dosłownie służyć jako platforma startowa do dalszych badań kosmicznych.
„Ta woda może pozwolić księżycowi stać się stacją benzynową na niebie” - powiedział Taylor. „Statki kosmiczne zużywają do 85 procent paliwa, uciekając przed ziemską grawitacją. Oznacza to, że księżyc może działać jako odskocznia dla innych planet. Misje mogą zatankować na Księżycu płynnym wodorem i ciekłym tlenem z wody, gdy zmierzają w głębsze kosmosy, do innych miejsc, takich jak Mars. ”
Ich praca „Pozaziemskie składowanie izotopów wodoru w skałach księżycowych” została opublikowana w czasopiśmie „Nature Geoscience”.
Źródła: Nature Geoscience, EurekAlert
