آب موجود در ماه از کجا آمده است؟ - هولی

حداقل از زمان اولین ماموریت های سرنشین دار به ماه در دهه 1960 و اوایل دهه 70، باور عمومی این بود که ماه خشک است. سپس، حدود دو سال پیش، چندین مأموریت ارسال شده به ماه نشان داد که این امر کاملا درست نیست و بعضی از نمونه های جمع آوری شده از خاک ماه حاوی مقادیر اندکی مولکول آب است.

اما آب ماه از کجا آمده است؟ پاسخ به این سوال می تواند به محققان در درک تاریخچه و تکامل ماه یاری کند. درک این موضوع بعلاوه به مهندسان این امکان را می دهد تا از این منبع در هنگام ساخت یک پایگاه پایدار در ماه استفاده نمایند.

بر اساس مطالعه ای که اخیرا در مجله Nature Communication منتشر شده است، دانشمندان چینی کشف کردند که مواد معدنی موجود در خاک ماه ممکن است این ماده حیاتی لازم برای حیات را به وسیله باد خورشیدی که سطح ماه را با یون های هیدروژن بمباران می نماید، به دست آورده باشد.

بیشتر بخوانید: کاخ شگفت انگیزی که چین در آسمان ساخته است!

در مطالعه قبلی که در ماه ژوئن منتشر شد، دانشمندان چینی به این نتیجه رسیدند که بیشتر آب یافت شده در ماه ممکن است از بخش درونی آن نشات گرفته باشد. نتایج آن مطالعه مانند مطالعه نو بر روی نمونه های جمع آوری شده از ماه حاصل از ماموریت چانگ ای 5 چین در سال 2020 اجرا شده است.

چین 23 نوامبر سال 2020 نیز کاوشگر چانگ ای-5 خود را به سمت کره ماه پرتاب کرد. چین این کاوشگر را با این هدف پرتاب کرد که نمونه هایی از خاک و سنگ های ماه را به زمین بازگرداند. این کاوشگر پس از 112 ساعت سفر، در تاریخ 28 نوامبر به مدار ماه وارد شد و سپس در 17 دسامبر 2020 به زمین بازگشت. این کاوشگر در مجموع 1731 گرم نمونه که عمدتا سنگ و خاک بود را از سطح ماه جمع آوری نموده بود. چین با این ماموریت موفقیت آمیز تبدیل به سومین کشوری شد که نمونه های قمری را چند دهه بعد از ایالات متحده و شوروی سابق به زمین آورده است. آخرین ماموریت بازگرداندن نمونه ماه مربوط به ماموریت لونا24(Luna 24) اتحاد جماهیر شوروی در سال 1976 بود.

مطالعه اجرا شده در ماه ژوئن نشان داد که خاک ماه حدود 30 قسمت/ بخش در میلیون آب به شکل هیدروکسیل دارد. هیدروکسیل یک مولکولی شیمیایی نزدیک آب است که از یک اکسیژن و یک اتم هیدروژن ساخته شده است. با این حال، مواد معدنی ماه ممکن است حاوی محتوای آب در حدود 179 بخش در میلیون باشند. یک بخش در میلیون آب به ازای هر متریک تن خاک، حدود 1 گرم آب فراوری می نماید.

نتایج آخرین مطالعه نیز اساسا تخمین های تحقیقات قبلی و اینکه آن مواد معدنی قمری می توانند حاوی آب بیشتری باشند را تایید می نماید. علاوه بر این، نتایج مطالعه نو باد خورشیدی را به عنوان یک مکانیسم کلیدی برای وجود آب در سطح ماه شناسایی نموده است.

نتایج این مطالعه نشان داد که باد خورشیدی حداقل 170 بخش در میلیون از محتوای آب را در نمونه های قمری جمع آوری شده به وسیله ماموریت چانگ ای 5 ایجاد نموده است. مواد معدنی مانند پیروکسن، پلاژیوکلاز و الیوین احتمالا منابع اصلی آب حاصل از باد خورشیدی هستند.

دانشمندان هنوز در حال بحث هستند که دقیقا چه اندازه آب در ماه وجود دارد. آنها سه منبع برای آن پیشنهاد می نمایند: 1- این که آب در درون ماه و زمانی که پر از فعالیت های آتشفشانی بود، ایجاد شده است. 2- این که از باد خورشیدی آمده است. 3- اینکه به وسیله دنباله دارها و شهاب سنگ هایی که به سطح ماه برخورد نموده اند، فراوری شده است.

به گفته موسسه زمین شناسی و ژئوفیزیک آموزشگاه علوم چین، نمونه های ماه جمع آوری شده در طول مأموریت چانگ ای 5 ممکن است کلید پاسخ به این سؤالات را داشته باشند، زیرا آنها بسیار جوان تر از نمونه هایی هستند که به وسیله ماموریت های ماه ایالات متحده و شوروی جمع آوری شده اند و این موضوع این نمونه ها را برای مطالعه آب در ماه ایده آل می سازد.

5858