Odkar se je program Apollo končal v zgodnjih sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, so ljudje po vsem svetu sanjali o dnevu, ko bi se lahko vrnili na Luno in tam ostali. In v zadnjih letih pa so se začeli oblikovati dejanski predlogi za lunarno poravnavo. Posledično je bilo veliko pozornosti in raziskav osredotočeno na to, ali ima Luna avtohtone vire vode ali ne.
Zahvaljujoč misijam, kot so Chandrayaan-1 in Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), znanstveniki vedo, da je na Luni ogromno površinskega ledu. Vendar pa po mnenju a nova študija , so raziskovalci z univerze Brown našli dokaze o razširjeni vodi v vulkanskih usedlinah na lunini površini. Te ugotovitve bi lahko pokazale, da so v notranjosti Lune tudi ogromni viri vode.
Za njihovo študijo – z naslovom » Daljinsko odkrivanje razširjene avtohtone vode v lunarnih piroklastičnih nahajališčih ” – Brown raziskovalca Ralph E. Milliken in Shuai Li sta združila satelitske podatke z novimi toplotnimi profili, da bi poiskala znake vode stran od polarnih območij. Pri tem so obravnavali dolgoletno teorijo o verjetnosti vode v Lunini notranjosti, pa tudi prevladujočo teorijo o tem, kako je Luna nastala.
Lunarni krater, kot ga je posnel NASA-in Moon Mineralogy Mapper. Zasluge: SRO/NASA/JPL-Caltech/USGS/Brown Univ.
Kot smo omenili, znanstveniki že leta vedo, da so v polarnih območjih Lune velike količine zamrznjene vode. Hkrati pa so znanstveniki menili, da je morala Lunina notranjost pred milijardami let osiromašiti vode in drugih hlapnih spojin. To je temeljilo na splošno sprejeti hipotezi, da je Luna nastala po objektu velikosti Mars (imenovanem Theia ) trčil v Zemljo in vrgel precejšnjo količino naplavin.
V bistvu so znanstveniki verjeli, da je malo verjetno, da bi kateri koli vodik – potreben za tvorbo vode – preživel vročino tega udarca. Vendar so se pred desetletjem začela pojavljati nova znanstvena dognanja, ki v to vzbujajo dvom. Prvi je bil a študija 2008 , kjer je skupina raziskav (pod vodstvom Alberta Saala z univerze Brown) odkrila sledove vode v vzorcih vulkanskega stekla, ki so jih odkupili nazaj. Apollo 15 in Apollo 17 misijah.
Temu je sledil a študija 2011 (tudi z univerze Brown), ki je nakazala, kako kristalne strukture znotraj teh kroglic vsebujejo toliko vode kot nekatera nahajališča bazaltnih mineralov tukaj na Zemlji. Te ugotovitve so bile še posebej pomembne, saj so predlagale, da bi deli Luninega plašča lahko vsebovali toliko vode kot Zemljin. Vprašanje pa je bilo, ali te ugotovitve predstavljajo normo ali anomalijo.
Kot Milliken, izredni profesor v Brown's Oddelek za znanost o Zemlji, okolju in planetu (DEEPS) in soavtor v prispevku, povzetem v nedavnem Rjava sporočilo za javnost :
'Ključno vprašanje je, ali ti vzorci Apolla predstavljajo obsežne razmere v lunini notranjosti ali namesto tega predstavljajo nenavadna ali morda nenavadna območja, bogata z vodo, znotraj sicer 'suhega' plašča. Z ogledom orbitalnih podatkov lahko preučimo velike piroklastične usedline na Luni, ki jih misiji Apollo ali Luna nikoli niso vzorčili. Dejstvo, da skoraj vsi kažejo znake vode, kaže na to, da vzorci Apolla niso nenavadni, zato je morda celotna notranjost Lune mokra.
Lažna barvna kombinacija porazdelitve vode in hidroksilnih molekul po lunini površini. Zasluge: ISRO/NASA/JPL-Caltech/Brown Univ/USGS
Da bi to rešila, sta Milliken in Li pregledala orbitalne podatke, da bi preučila lunarne vulkanske usedline za znake vode. V bistvu orbiterji uporabljajo spektrometre za odbijanje svetlobe od površin planetov in astronomskih teles, da vidijo, katere valovne dolžine svetlobe se absorbirajo in katere odbijajo. Ti podatki lahko torej določijo, katere spojine in minerali so prisotne na podlagi zaznanih absorpcijskih linij.
Vendar je bila uporaba te tehnike za iskanje znakov vode v lunarnih vulkanskih usedlinah (tudi piroklastičnih usedlinah) precej težka naloga. Čez dan se lunino površje segreje, zlasti na zemljepisnih širinah, kjer se nahajajo vulkanske usedline. Kot Milliken pojasnil , spektronomi bodo zato poleg kemičnih podpisov pobrali toplotno energijo, kar lahko odvrže odčitke:
'To toplotno oddano sevanje se dogaja na istih valovnih dolžinah, kot jih moramo uporabiti za iskanje vode. Da bi torej z gotovostjo trdili, da je voda prisotna, moramo najprej upoštevati in odstraniti toplotno oddano komponento.
Da bi to popravila, sta Milliken in Li izdelala podroben temperaturni profil območij Lune, ki sta jih preučevala. Nato so pregledali površinske podatke, ki jih je zbral Moon Mineralogy Mapper , spektrografski posnetek, ki je bil del indijske misije Chandrayaan-1. Nato so te toplotno popravljene podatke o površini primerjali z meritvami, opravljenimi na vzorcih, vrnjenih iz misij Apollo.
Obarvana območja označujejo povišano vsebnost vode v primerjavi z okoliškimi tereni. Rumeni in rdeči označujejo najbogatejšo vsebnost vode. Zasluge: Milliken lab/Brown University
Ugotovili so, da so območja Luninega površja, ki so bila predhodno kartirana, pokazala dokaze o vodi v skoraj vseh velikih piroklastičnih usedlinah. To je vključevalo nahajališča, ki so bila v bližini pristajališč Apolla 15 in 17, kjer so bili pridobljeni lunini vzorci. Iz tega so ugotovili, da ti vzorci po naravi niso bili nenormalni in da je voda razporejena po lunini površini.
Še več, te ugotovitve bi lahko pokazale, da je tudi Lunin plašč bogat z vodo. Poleg dobre novice za prihodnje lunarne misije in gradnjo lunarnega naselja bi lahko ti rezultati privedli do ponovnega razmišljanja o tem, kako je nastala Luna. Ta raziskava je bila del doktorske disertacije Shuaija Lija – nedavnega diplomanta Univerze v Brownu in glavnega avtorja študije. Kot on povedal o ugotovitvah študije :
»Naraščajoči dokazi o vodi v Luni kažejo, da je voda nekako preživela ali da so jo prinesli kmalu po trku asteroidov ali kometov, preden se je Luna popolnoma strdila. Natančen izvor vode v lunini notranjosti je še vedno veliko vprašanje.
Še več, Li je nakazal, da bi lahko lunarna voda, ki se nahaja v vulkanskih usedlinah, koristila za prihodnje lunarne misije. 'Druge študije kažejo na prisotnost vodnega ledu v zasenčenih območjih na luninih polih, vendar so piroklastične usedline na mestih, ki so morda lažje dostopna,' je rekel . 'Vse, kar pomaga rešiti bodoče raziskovalce Lune, da ne bi morali prinesti veliko vode od doma, je velik korak naprej in naši rezultati kažejo na novo alternativo.'
Modra območja prikazujejo lokacije na Luninem južnem polu, kjer verjetno obstaja vodni led. Zasluge: NASA/GSFC
Med NASA, ESA, Roscosmosom, ISRO in Kitajsko nacionalno vesoljsko upravo (CNSA) ne manjka načrtov za raziskovanje Lune v prihodnosti, da ne omenjam vzpostavitve stalne baze tam. Vedeti, da je površinske vode v izobilju (in morda tudi več v notranjosti), je torejzelodobre novice. To vodo bi lahko uporabili za ustvarjanje hidrazinskega goriva, kar bi bistveno zmanjšalo stroške posameznih misij na Luno.
Prav tako predstavlja zamisel o vmesni bazi na Luni, kjer bi se ladje, ki potujejo globlje v vesolje, lahko napolnile z gorivom in oskrbele z gorivom – poteza, ki bi prihranila milijarde misij v globokem vesolju. Bogat vir lokalne vode bi lahko zagotovil tudi pripravljeno oskrbo s pitno in namakalno vodo za prihodnje lunarne postojanke. To bi tudi zmanjšalo stroške, saj bi zagotovilo, da vseh zalog ne bo treba pošiljati z Zemlje.
Poleg tega bi zmožnost izvajanja eksperimentov o tem, kako rastline rastejo v zmanjšani gravitaciji, prinesla dragocene informacije, ki bi jih lahko uporabili za dolgoročne misije na Mars in druga sončna telesa. Zato bi lahko brez kančka pretiravanja rekli, da je voda na Luni ključ do prihodnjih vesoljskih misij.
Raziskavo je financirala NASA Lunarna napredna znanost in raziskovanje (LASER), ki želi izboljšati lunarno osnovno znanost in znanost raziskovanja Lune.
Nadaljnje branje: Univerza Brown