Stulbinantis atradimas: NASA šviesiojoje Mėnulio pusėje aptiko vandens

Atradimas padarytas naudojantis aviacine observatorija SOFIA – milžinišku teleskopu, įtaisytu lėktuve „Boeing 747SP“.

„Dar nežinome, ar galėsime radinį naudoti kaip vandens šaltinį, tačiau mūsų „Artemis“ misijos žvalgybos planuose sužinoti apie vandenį Mėnulyje yra nepaprastai svarbu“, – „Twitter“ rašo NASA administratorius Jimas Bridenstinas.

Vanduo aptiktas Klavijaus krateryje, esančiame pietiniame Mėnulio pusrutulyje ir matomame iš Žemės.

Spėjama, kad vandenuo galėjo susidaryti iš laisvo deguonies ir vandenilio, išsiskyrusio iš mėnulio uolienų, veikiant mikrometeoritams, arba jis atsirado iš sąveikos su energingosiomis dalelėmis, atskriejančiomis iš Saulės.

Atradimo svarba glūdi tame, kad dabar esama įrodymų, kad vandens Mėnulyje galima aptikti ne tik šaltuosiuose iš pavėsinguose regionuose. Tai – naudinga informacija „Artemis“ misijoms, kuriomis siekiama į Mėnulį sugrąžinti žmones.

„Jau seniau Mėnulyje buvo aptikta hidroksilo – vandenilio ir deguonies – jungčių turinčių junginių, tačiau nebuvo aišku, kokie jie iš tiesų yra. Vienas iš tokių junginių yra vanduo. Dabar aptikta būtent vandens skleidžiama spinduliuotė, kas reiškia, jog Mėnulio paviršiuje, Klavijaus krateryje, yra „palaidų“ vandens molekulių, nesustingusių į ledo luitus“, pasakoja astrofizikos mokslų daktaras ir populiariausio Lietuvoje astronomijos tinklaraščio „Konstanta 42“ autorius Kastytis Zubovas.

Anot jo, pagrindinis įdomumas – kad vandens molekulės gali išsilaikyti Mėnulio paviršiuje neišlėkusios į kosmosą. „Ir jų ten yra visai nemažai – beveik pusė gramo viename kilograme paviršiaus medžiagos. Manoma, kad jos išsilaiko dėl to, kad yra įstrigusios vulkaniniame stikle ar tarp kitų dulkių, bet tiksliai to pasakyti kol kas neįmanoma. Matyt, reikės nuskristi ir patikrinti iš arti“, – aiškina astrofizikas.

Tačiau dr. Kastyčio Zubovo nuomone, praktinė šio atradimo nauda pačiai „Artemis“ misijai yra minimali, mat atrastas vanduo greičiausiai yra lokalus, o ne globalus reiškinys. „Artemis“ misijos tikslas nėra Klavijaus krateris, tad artimiausiu metu iki šio kraterio žmonės nenukeliaus. Bet gausėjantys Mėnulio tyrimai vis tiek leis tokius reiškinius tirti iš arčiau – galbūt stebėjimais iš orbitos ar robotiniais mėnuleigiais“, – apibendrina mokslininkas.

Nebe pirmas kartas – bet svarbus

Didžiąją kosmoso amžiaus dalį Mėnulis buvo laikomas bevandeniu pasauliu. Tačiau pastaraisiais metais pastovūs tyrimai parodė, kad bent kai kuriose Mėnulio dalyse – pavyzdžiui, didžiuosiuose, pastoviai šešėliuose esančiuose krateriuose, išsidėsčiusiuose ašigaliuose, yra nemažai vandens telkinių. Šią savaitę du nauji „Nature Astronomy“ paskelbti tyrimai dar labiau „atveria čiaupą“ netikėtai vandeningo mėnulio perspektyvai, rašo „Scientific American“.

Tai yra itin yra tinkamas laikas NASA ir kitoms kosmoso agentūroms, dabar planuojančioms ambicingas misijas Mėnulio tyrinėjimui ten vėl nugabenant žmones – ir galbūt juos ten net apgyvendinant. Galų gale, kur yra vanduo, gali būti ir gyvybė – net jei tam gyvenimui vis tiek reikia skafandrų ir nuo radiacijos apsaugančių buveinių.

Pirmieji duomenys apie naująjį Mėnulio vandens šaltinį atsirado iš duomenų, surinktų NASA Infraraudonosios astronomijos stratosferinės observatorija (SOFIA). Šis modifikuotas reaktyvinis lėktuvas „Boeing 747SP“ savo 2,7 metro skersmens teleskopu skraido aukštai Žemės atmosferoje, kur nebėra 99 proc. vandens garų – kas suteikia unikalią galimybę atlikti stebėjimus infraraudonajame spektre nenaudojant kosminių įrenginių.

2018 m. Rugpjūčio pabaigoje komanda, kuriai vadovavo NASA Goddardo kosminių skrydžių centro podoktorantė ir Havajų universiteto mokslininkė Casey Honniball SOFIA lėktuve infraraudonųjų spindulių įranga tyrė Saulės apšviestą mėnulio paviršių. Stebėjimai, kurie truko vos 10 minučių, buvo nukreipti į regioną pietų platumose šalia didelio Klavijaus kraterio, atskleidė stiprią infraraudonųjų spindulių emisiją šešių mikronų (µm) bangos ilgiu, sklindančią nuo kraterio ir jį supančio regiono. Banga buvo tokia, kokią skleistų molekulinis vanduo – paprastas H₂O.

„Nežinome jokios kitos Mėnulyje galimai esančios medžiagos, kuri pasižymi tokia spektrine savybe ties 6 µm ilgiu, išskyrus H₂O“, – savo naujame darbe praneša C.Honniball ir jos kolegos tyrėjai.

Autoriai teigia, kad tikėtinas vanduo greičiausiai yra susitelkęs vulkaninio stiklo krateriuose arba yra įsimaišęs tarp mikroskopinių uolienų dulkių. Bet kuris toks scenarijus vandenį galėtų apsaugoti nuo ekstremalių temperatūrų ir vakuumui artimų sąlygų, esančių Mėnulio paviršiuje. Niekas nėra tikras dėl to, kaip jis ten pateko, tačiau pagrindinė versija yra ta, kad vanduo galėjo susidaryti iš laisvo deguonies ir vandenilio, išsiskyrusio iš Mėnulio uolienų, jas paveikiant mikrometeoritais.

SOFIA naudojimas yra naujas ir unikalus Mėnulio tyrimų būdas, sako C.Honniball, tačiau tai nėra pirmas kartas, kai stebėjimai iš Žemės atskleidžia šešių mikronų ilgio bangų emisiją iš Mėnulio. Mokslininkės teigimu, astronomų G.R. Hunto ir J.W. Salisbury meteorologiniu balionu atlikti stebėjimai parodė šią spektrinę savybę. Tačiau G.R. Huntas ir J.W. Solsberis to savo tyrime, paskelbtame 1969 m. to nepaminėjo. Vietoj to, jie daugiausia dėmesio skyrė mineralų Mėnulio paviršiuje aprašymui. „Gal jie tiesiog nežinojo, kad padarė didžiulį atradimą“, – spėja C.Honniball.

Mokslininkė su kolegomis jau gavo papildomo laiko stebėjimams SOFIA observatorija. „Tikimės, kad ištirsime didžiąją mėnulio dalį, kad apibendrintume vandens situaciją elgesį ten, – sako ji. – Ar tas vanduo skiriasi atsižvelgiant į mėnulio dienos meto ar geografinę platumą? Tai padės mums suprasti jo šaltinius ir vietas, kurioje jis yra“.

Tyrimas skelbiamas ir moksliniame žurnale „Nature Astronomy“.