Ugráló vízmolekulák a Holdon

5938

Pattogó vízmolekulákat figyeltek meg kutatók a Hold nappali oldalán a NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) berendezésével. A Geophysical Research Letters tudományos folyóiratban publikált tanulmány nagyban hozzájárult a holdi hidratációváltozások megismeréséhez.

Körülbelül az előző évszázadig bezárólag a kutatók azt hitték, hogy a Hold száraz, víz pedig legfeljebb apróbb jégfoltok formájában létezhet a sarkokhoz közeli, napfénytől állandóan takart kráterekben. Azóta viszont felszíni vizet azonosítottak a holdi talajhoz, avagy regolithoz tapadó ritkás molekularéteg formájában. Ennek a víznek a mennyisége és az elhelyezkedése napszaktól függően változik, magasabb szélességeken gyakoribb és hajlamos pattogni, ahogyan melegszik a felszín.

„A mostani roppant fontos eredmény a holdi víz témakörében, ami pedig egyre fontosabb, hiszen az amerikai űrprogram ismét előtérbe helyezte a Hold felfedezését.” – mondta Dr. Ruth Retherford, a LAMP (Lyman Alpha Mapping Project) vezető kutatója. „Nemrég alakítottuk át a LAMP fénygyűjtési módszerét, hogy a Hold napos oldaláról visszaverődő jeleket nagyobb precizitással tudja összegyűjteni. Ennek köszönhetően sokkal pontosabban tudjuk követni, merre és mennyi víz található”.

LRO felvétel a Holdról, melyen azokat a helyeket jelölték meg, ahol elképzelhető a vízjég előfordulása. (NASA Goddard Space Flight Center/Scientific Visualization Studio)

Amíg a holdi délhez közel el nem éri maximális hőmérsékletét a felszín, addig a vízmolekulák szorosan tapadnak a regolithoz. Ezután a molekulák termikusan deszorbeálódnak és vagy átpattannak egy közeli helyszínre, amely elég hideg ahhoz, hogy a molekulák hozzátapadjanak, vagy a Hold roppant vékony légkörét, illetve exoszféráját népesítik be, ameddig eléggé lecsökken a hőmérséklet ahhoz, hogy visszatérjenek a felszínre. Dr. Michael Poston, a LAMP kutatócsoport egyik tagja korábban hosszasan kísérletezett vízzel és az Apollo küldetések során gyűjtött holdi regolitmintákkal. A kutatások során sikerült meghatározni, mennyi energiára van szükség a vízmolekulák és a regolit szétválasztásához, ami segített megérteni, hogyan tapadnak a vízmolekulák a felszínhez.

„A holdi hidratációt nem egyszerű keringőegységgel mérni, ugyanis a Hold felszínéről roppant komplex módon verődik vissza a fény.” – mondta Poston. „Korábbi tanulmányokból már tudjuk, hogy túl nagy mennyiségű pattogó vízmolekulát találtak ahhoz, hogy bármilyen ismert fizikai folyamattal meg tudják magyarázni. Nagyon izgalmasak az új eredmények, mert konzisztensek a laboratóriumi mérések által előrejelzett vízmennyiséggel.”

Kutatók korábban már feltették, hogy a napszélből származó hidrogénionok lehetnek a holdi víz legnagyobb részének forrásai. Erre gondolva, amikor a Hold a Föld árnyékába kerül, ahol védve van a napszéltől, a „vízcsapnak” gyakorlatilag el kéne záródnia. Ugyanakkor a LAMP által megfigyelt víz mennyisége nem csökken akkor sem, amikor a Holdat a Föld és a mágneses tere által uralt régió védelmezi. Ez arra utal, hogy a víz inkább idővel felgyűlik, nem pedig a napszélből közvetlenül „lehullik” a felszínre.

„Ezek a mérések segítenek, hogy jobban megértsük a holdi vízciklust, végső soron pedig ahhoz járulnak hozzá, hogy hogyan juthatnak vízhez az űrhajósok a jövőbeli holdlátogatások alkalmával.” – mondta Amanda Hendrix, a tanulmány első szerzője. „A holdi vizet potenciálisan üzemanyag gyártására, sugárzásvédelemre vagy a hőmérséklet irányítására is használhatjuk. Ha ezeket az alkotóelemeket nem a Földről kell felküldenünk, az megfizethetőbbé teszi ezeket a jövőbeli küldetéseket is.”

Forrás: phys.org 

Hozzászólás

hozzászólás