Przejdź do treści

Księżyc traci tony wody przez roje meteoroidów

img

Tony wody są rocznie uwalniane przez strumienie meteoroidów uderzających w powierzchnię Księżyca - donoszą naukowcy analizujący dane amerykańskiej sondy LADEE.

Od lat trwają debaty na temat tego skąd pochodzi woda na Księżycu i jak powszechna jest jej dystrybucja na powierzchni. Choć próbki przysłane przez astronautów z misji Apollo nie wskazały jej obecności, to kolejne misje orbiterów wykazywały jej śladową obecność - i to nie tylko na biegunach.

Mówiąc o wodzie naukowcy mają na myśli nie tylko związek chemiczny H2O, ale też inne związki posiadające grupę hydroksylową OH. Okazało się, że w trakcie, gdy Księżyc przelatywał przez roje meteoroidowe, instrument NMS (Neutral Mass Spectrometer) sondy LADEE wykrył obecność wody w szczątkowej atmosferze naszego naturalnego satelity. Po przelocie przez rój związki wodne znikały. Oprócz obserwowanych wzrostów zawartości wody podczas znanych rojów, sonda “przy okazji” zaobserwowała cztery nieznane dotąd strumienie.

Z wykonanych pomiarów zawartości wody w egzosferze wynika, że uwodniona warstwa regolitu leżąca pod cienką warstwą suchego pyłu księżycowego musi posiadać 200-500 cząsteczek wodnych na milion, czyli stanowić około 0,02-0,05% jej masy. To mało - znacznie mniej niż najbardziej sucha gleba na Ziemi. Wyniki te są w zgodzie z wcześniejszymi badaniami.

Nawet niewielki meteoroid (taki o średnicy 5 mm) jest w stanie wbić się na tyle w księżycowy grunt, by wypuścić wodę z otaczającego uderzenie rejonu. Kiedy rój takich meteoroidów zacznie spadać na Księżyc, efekt możemy zaobserwować instrumentami na orbicie. Około ⅔ uwolnionej w ten sposób wody ucieka z egzosfery w przestrzeń kosmiczną, a pozostała część wraca na powierzchnię.

Jest możliwe, że część z zaobserwowanej wody w atmosferze pochodzi z samych meteoroidów, ale badacze wykluczyli możliwość, by cała wykryta woda pochodziła z tych rojów. Analiza danych wykazała też, że meteoroidy szybciej uwalniają wodę z Księżyca niż reakcje występujące w momencie interakcji wiatru słonecznego i jego powierzchni.

img
Infografika prezentująca obieg wody w systemie Księżyca. Na żółto zaznaczono procesy opisane przez obserwacje sondy LADEE. Na niebiesko te już przyjęte w środowisku naukowym, na zielono sugerowane przez obserwacje LADEE, a na fioletowo hipotetyczne. Źródło: NASA Goddard/Mehdi Benna/Jay Friedlander.

Sonda LADEE, która dostarczyła danych do badania działała od października 2013 do kwietnia 2014 r. Jej zadaniem było badanie struktury oraz składu chemicznego egzosfery Księżyca - czyli bardzo cienkiej warstwy gazów nad jego powierzchnią. Naukowcy wyniki swoich badań opublikowali w czasopiśmie Nature Geosciences.

Źródło: NASA/Science

Opracował: Rafał Grabiański

Więcej informacji:

Na zdjęciu: Artystyczna wizja sondy LADEE krążącej nad Księżycem (po lewej). Uwalniana woda przed uderzenie meteoroidu (po prawej). Źródło: NASA/Goddard/Conceptual Image Lab.