„Kur kas daugiau, nei manyta anksčiau.“ Vandens pėdsakų randama visame Mėnulio paviršiuje

Nauja mineraloginė Mėnulio analizė atskleidė, kad vandens (H2O) ir hidroksilo (OH) molekulių yra beveik visame Mėnulio paviršiuje, net ir žemose platumose esančiose srityse, kurias labai veikia Saulė.

Šis atradimas prieštarauja ankstesnėms hipotezėms, kad vandens gausu tik poliariniuose regionuose.

Šie rezultatai gali turėti svarbios reikšmės ne tik mūsų supratimui apie Mėnulio geologinę evoliuciją, bet ir būsimoms tyrimų misijoms.

Nors pirmuosiuose Mėnulio mėginiuose, atgabentuose per „Apollo“ misijas, visiškai nebuvo vandens molekulių, tyrimai parodė, kad natūraliojo palydovo ašigaliuose gali būti didžiulės vandens ledo sankaupos.

Manoma, kad vandens yra dėl to, kad šie regionai yra menkai apšviesti saulės šviesos. Tai leido iškelti hipotezę, kad poliariniuose krateriuose, nuolat panirusiuose į šešėlį, gali būti kelių metrų storio vandens ledo sluoksniai.

Tačiau naujausi tyrimai rodo, kad vandens Mėnulio paviršiuje gali būti kur kas daugiau, nei manyta anksčiau.

Vandens ir hidroksilo molekulių kiekio neatitikimai pastebėti žemose platumose, įskaitant saulės apšviestus regionus.

Kita vertus, mėginiai, kuriuos neseniai atgabeno misija „Chang’e-5“, rodo, kad šiose vietovėse yra labai stabilių hidratuotų mineralų.

Naujas Planetų mokslo instituto Tuksone (JAV) atliktas tyrimas patvirtina šias hipotezes ir rodo, kad Mėnulyje beveik visame jo paviršiuje, įskaitant saulėčiausias sritis, yra vandens ir hidroksilo molekulių.

Šiuose regionuose gali būti gausu kelių vandens šaltinių, ypač meteoritų smūgių išgraužtuose krateriuose visose Mėnulio platumose.

„Ateities astronautai, naudodamiesi šiais vandens turtingais regionais, gali rasti vandens net netoli ekvatoriaus. Anksčiau buvo manoma, kad tik poliarinis regionas, o ypač giliai užtemdyti krateriai prie ašigalių, yra vietos, kur galima rasti daug vandens“, – aiškina naujojo tyrimo, išsamiai aprašyto žurnale „The Planetary Science Journal“, pagrindinis autorius Rodžeris Klarkas (Roger Clark) Planetų mokslo instituto pranešime spaudai.

Vandens ir hidroksilo rasta visose Mėnulio platumose

Naujajame tyrime mokslininkai naudojo duomenis, gautus iš Mėnulio mineralogijos žemėlapio (Moon Mineralogy Mapper, M3) vaizdo spektrometro, įrengto Mėnulio zonde „Chandrayaan-1“, kuris skriejo aplink Mėnulį 2008-2009 m.

Šis prietaisas naudoja infraraudonųjų spindulių spektrometriją, kad beprecedenčiu tikslumu aptiktų vandens ir hidroksilo molekulių pėdsakus Mėnulio paviršiuje.

Standartinis skaitmeninis fotoaparatas fiksuoja, pavyzdžiui, tris pagrindines spalvas (neskaičiuojant atspalvių) regimojoje šviesos spektro dalyje, o M3 fiksuoja 85 spalvas regimajame ir infraraudonųjų spindulių spektre.

Analizuodami M3 duomenis, mokslininkai nustatė, kad vandens ir hidroksilo yra visose platumose.

Tačiau vandens molekulės yra „metastabilios“, t. y. per milijonus metų lėtai suyra, o hidroksilo yra nuolat.

Vandens turtingas požemines uolienas, kurios į paviršių patenka dėl meteoritų smūgių, keičia Saulės vėjas.

Šis procesas vandens molekules į hidroksilus skaido lėtai – nuo tūkstančių iki milijonų metų. Hidroksilas taip pat gali susidaryti iš Saulės vėjo atnešto vandenilio ir silikatinių mineralų, turinčių deguonies (kosminis atmosferos poveikis).

Kita vertus, šių molekulių Mėnulio jūrų bazaltinėse uolienose yra mažiau, palyginti su anortozitinėmis uolienomis (sudarytomis daugiausia iš feldšpatų ir plagioklazų) aukštumose.

„Jei sudėtume visus įrodymus, pamatytume sudėtingos geologijos Mėnulio paviršių, kurio požeminiame sluoksnyje yra nemažai vandens, o paviršinis sluoksnis yra hidroksilintas. Tiek krateriai, tiek vulkaninė veikla gali atnešti į paviršių daug vandens turinčios medžiagos, ir abu šie reiškiniai pastebimi Mėnulio duomenyse“, – aiškina Klarkas.

Išvadose taip pat pateikiama naujos informacijos apie dar neišspręstas paslaptis. Pirmoji iš jų susijusi su tuo, kad vandens ir hidroksilo absorbcijos į uolienas stiprumas priklauso nuo paros laiko ir atitinkamai nuo saulės šviesos kiekio.

Tai leido iškelti hipotezę, kad dideli vandens ir hidroksilo kiekiai juda aplink Mėnulį pagal paros ciklą. Tačiau M3 duomenys parodė, kad mineralai šias molekules per parą pasisavina labai stabiliai ir kad Mėnulio temperatūroje jos neišgaruoja iš mineralų, pavyzdžiui, pirokseno.

Procesas, kuris klaidingai interpretuojamas kaip išstūmimas, vyksta dėl to, kad paviršiuje yra plonas dalelių sluoksnis, kurio dydis skiriasi nuo dalelių, esančių giliau.

Kai Saulė yra žemai Mėnulio danguje, pro šį viršutinį sluoksnį prasiskverbia daugiau šviesos, todėl padidėja infraraudonųjų spindulių sugertis ir susidaro įspūdis, kad molekulės juda.

Tačiau gali paaiškėti, kad Mėnulio paviršiuje juda tik nedidelė dalis molekulių, sako ekspertai. Norint nustatyti, kiek Mėnulio vandens ir hidroksilo yra susiję, reikia atlikti tolesnius matavimus.

Komanda taip pat pateikė daugiau informacijos apie paslaptingus darinius, vadinamus „Mėnulio sūkuriais“.

Tai keistos figūros, aptinkamos keliuose Mėnulio regionuose, kurios, kaip manoma, susiformavo dėl saulės vėjo, kurį nukreipė magnetiniai laukai. Klarkas ir jo kolegos nustatė, kad juose stebėtinai mažai vandens ir hidroksilo, bet daug pirokseno.

Šių bruožų rasta ir kituose regionuose, kuriuose nėra sūkurių, todėl galima manyti, kad tai gali būti seni eroziniai sūkuriai.