Научниците уште од 1960-тите претпоставуваа дека Сонцето е извор на состојки кои формираат вода на Месечината. Кога млаз од наелектризирани честички познати како сончев ветар ќе се забие во површината на Месечината, идејата е дека предизвикува хемиска реакција што може да направи молекули на вода.
Сега, во најреалната лабораториска симулација на овој процес досега, истражувачите предводени од НАСА го потврдија ова предвидување.
Откритието, напишаа истражувачите во трудот на 17 март во JGR Planets, има импликации за операциите на астронаутите на НАСА Артемида на јужниот пол на Месечината. Критичен ресурс за истражување, се смета дека голем дел од водата на Месечината е замрзнат во трајно засенчени региони на половите.
„Возбудливото нешто овде е тоа што само со лунарната почва и основната состојка од Сонцето, која секогаш исфрла водород, постои можност да се создаде вода“, вели Ли Хсиа Јео, истражувачки научник во Центарот за вселенски летови на НАСА Годард во Гринбелт, Мериленд. „Тоа е неверојатно за размислување“, рече Јео, кој ја водеше студијата.
Сончевиот ветер постојано тече од Сонцето. Во голема мера е од протони, кои се јадра на атоми на водород кои ги изгубиле своите електрони. Патувајќи со повеќе од еден милион милји на час, сончевиот ветер го полива целиот Сончев систем. Гледаме докази за тоа на Земјата кога го осветлува нашето небо во аурорални светлосни шоуа.
(Компјутерски обработени податоци за сончевиот ветер од вселенското летало СТЕРЕО на НАСА. Преземено од: https://svs.gsfc.nasa.gov/12329
НАСА / SwRI / Крег Дефорест)
Повеќето од сончевите честички не стигнуваат до површината на Земјата бидејќи нашата планета има магнетен штит и атмосфера за да ги отфрли. Но, Месечината нема таква заштита. Како што покажаа компјутерските модели и лабораториските експерименти, кога протоните се удираат во површината на Месечината, која е направена од правлив и карпест материјал наречен реголит, тие се судираат со електроните и се рекомбинираат за да формираат атоми на водород.
Потоа, атомите на водород можат да мигрираат низ површината на Месечината и да се поврзат со обилните атоми на кислород кои веќе се присутни во минералите како силициум диоксид за да формираат молекули на хидроксил (OH), компонента на водата и самите молекули на водата (H2O).
Научниците пронајдоа докази за молекули на хидроксил и вода во горната површина на Месечината, длабока само неколку милиметри. Овие молекули зад себе оставаат еден вид хемиски отпечаток – забележливо падне во брановидна линија на графиконот што покажува како светлината комуницира со реголитот. Меѓутоа, со сегашните достапни алатки, тешко е да се направи разлика помеѓу хидроксил и вода, така што научниците го користат терминот „вода“ за да се однесуваат на една или на мешавина од двете молекули.
Многу истражувачи мислат дека сончевиот ветер е главната причина поради која молекулите се таму, иако други извори како ударите на микрометеоритите исто така би можеле да помогнат со создавање топлина и предизвикување хемиски реакции.
(Во 2016 година, научниците открија дека водата се ослободува од Месечината за време на метеорскиот дожд. Кога дамка од ѓубре од комета ќе ја погоди Месечината, таа испарува при ударот, создавајќи ударен бран во лунарната почва. Со доволно голем удар, овој ударен бран може да го пробие сувиот горен слој на почвата и да ослободи молекули на вода од хидрираниот слој подолу. Вселенското летало LADEE на НАСА ги детектирало овие молекули на вода додека тие влегувале во слабата атмосфера на Месечината. Преземено од: https://svs.gsfc.nasa.gov/20278/
Концептуална лабораторија за слики на Центарот за вселенски летови Годард на НАСА)
Мерењата на вселенските летала веќе навестија дека сончевиот ветер е примарен двигател на водата или неговите компоненти на површината на Месечината. Една клучна трага, потврдена од експериментот на тимот на Јео е – спектралниот сигнал на Месечината поврзан со водата се менува во текот на денот.
Во некои региони, тоа е посилно во постудено утро и избледува како што се загрева површината, веројатно затоа што молекулите на водата и водородот се движат наоколу или бегаат во вселената. Како што површината повторно се лади ноќе, сигналот повторно достигнува врв. Овој дневен циклус укажува на активен извор – најверојатно сончевиот ветер – кој надополнува мали количини вода на Месечината секој ден.
За да тестираат дали ова е вистина, Јео и Џејсон Меклејн, истражувачки научник во НАСА Годард, изградиле прилагоден апарат за испитување на примероците на Аполо од Месечината. Прво, апаратот ги држеше сите компоненти на експериментот внатре: уред за зрак на соларни честички, безвоздушна комора што ја симулираше околината на Месечината и детектор за молекули. Нивниот изум им овозможи на истражувачите да избегнат некогаш да го извадат примерокот од комората – како што правеа другите експерименти – и да го изложат на контаминација од водата во воздухот.
„Потребно беше долго време и многу повторувања за да се дизајнираат компонентите на апаратот и сите да се вклопат внатре, но вредеше, бидејќи откако ги елиминиравме сите можни извори на контаминација, дознавме дека оваа повеќедецениска идеја за сончевиот ветер се покажува како вистинита“, рече Меклејн.
Користејќи прашина од два различни примероци собрана на Месечината од астронаутите на НАСА Аполо 17 во 1972 година, Јео и нејзините колеги прво ги печеа примероците за да ја отстранат секоја можна вода што можеа да ја соберат помеѓу непропустливо складирање во објектот за чување на вселенски примероци на НАСА во вселенскиот центар Џонсон на НАСА и Годар во вселенскиот центар на НАСА. Потоа, тие користеа мал забрзувач на честички за да ја бомбардираат прашината со лажен сончев ветер неколку дена – што е еквивалент на 80.000 години на Месечината, врз основа на високата доза на честичките што се користат.
Тие користеа детектор наречен спектрометар за да измерат колку светлина рефлектираат молекулите на прав, што покажа како хемискиот состав на примероците се менува со текот на времето.
На крајот, тимот забележал пад во светлосниот сигнал кој се одбил до нивниот детектор токму во точката во инфрацрвениот регион на електромагнетниот спектар – близу 3 микрони – каде што водата вообичаено ја апсорбира енергијата, оставајќи значаен знак.
Иако тие не можат со сигурност да кажат дали нивниот експеримент создал молекули на вода, истражувачите во нивната студија објавија дека обликот и ширината на падот во брановидната линија на нивниот график сугерира дека и хидроксилот и водата се произведени во лунарните примероци.
Подготви. Ј. Ѓ.
