Znaleźliśmy wodę na Księżycu!
Księżyc nie jest suchy. Na jego powierzchni znajdują się miliardy miliardów cząsteczek wody...
zareagować
Sylwestra Hueta
Księżyc nie jest suchy. Na jego powierzchni znajdują się miliardy miliardów cząsteczek wody! Gniazdują tuż na powierzchni, mają grubość około milimetra. Wystarczająco, aby zebrać... pół litra na boisko piłkarskie. Zatem na nocnej gwieździe znajdowałoby się – warunek dotyczący jedynie dokładnej ilości – kilka miliardów litrów wody.
To niesamowite odkrycie ogłoszone przez NASA. Zostało opublikowane jutro w serii trzech artykułów naukowych w czasopiśmie Science.
Poszukiwanie wody na Księżycu to jeden z ulubionych tematów planetologów, inżynierów kosmicznych, astronautów i autorów science fiction. Logika. Bo jeśli obecność lub brak wody odgrywa niebagatelną rolę w losach ciał niebieskich, to nie bez powodu H20 nazwano cząsteczką życia. Bez wody nie ma życia. Zajęcie Księżyca, czyli wykorzystanie go jako bazy do eksploracji Układu Słonecznego podczas pierwszych lotów na Marsa, zakłada rozwiązanie problemu wody. Jeśli to możliwe, bez uciekania się do najgorszego rozwiązania: przetransportowania go z dna ziemskiej studni grawitacyjnej za pomocą rakiet.
Zatem woda księżycowa skłania do fantazjowania. Kapitan Haddock i Tintin znaleźli trochę na gwieździe. Heinlein (Bunt na Księżycu) i inni autorzy SF wykorzystali go do kolonizacji Księżyca. Ale...
Jednak skały przywiezione przez astronautów z misji Apollo nigdy nie wykazywały najmniejszego śladu wody. Jednak naziemne radary, takie jak sondy księżycowe – Clementine w 1994 r. (Nasa), Lunar Prospector (Nasa) czy Smart One (ESA) – czasami pozwalały naukowcom wierzyć, że odkryli wodę w postaci lodu. ale za każdym razem nadzieja gasła. Dwie sondy w końcu znalazły coś wiarygodnego: indyjska Chandrayaan, a zwłaszcza sonda NASA Deep Impact. Ironia badań: ten ostatni został wysłany w przestrzeń kosmiczną, aby obserwować… bombardowanie komety!
A skoro już o bombardowaniu mowa: to 9 października NASA wyśle impaktor sondy LRO na dno krateru, aby sprawdzić, czy... nie kryje się tam lód. LRO – orbiter rozpoznawczy Księżyca – który rozpoczął prace nad niezwykle precyzyjnym mapowaniem gwiazdy.
Indyjska sonda Chandrayaan wystrzelona w październiku 2008 r. pozwoliła Indiom pozostawić swój ślad na powierzchni Księżyca wraz z nagłym przybyciem impaktora. Od listopada 2008 roku jego instrumenty skanują gwiazdę. Jeden z nich, maper mineralogii Księżyca, dostarczony przez JPL, słynne laboratorium NASA Jet Propulsion z siedzibą w Pasadenie (Kalifornia), zaskoczył swoich naukowców. Jego spektrometr w podczerwieni podczas mapowania Księżyca wykrywa typowe emisje dwóch cząsteczek, OH i H2O. Rozproszona emisja na gwieździe, ale bardziej intensywna w kierunku najzimniejszych obszarów (bieguny i słabo oświetlone dna kraterów). Wystarczająco, aby w laboratoriach śpiewać radosne pieśni.
Ale spektrometr MMM zatrzymuje się już na 3 mikronach. Aby jednak uzyskać wyraźniejszy obraz, wyeliminować ryzyko wystąpienia artefaktów instrumentalnych i rozróżnić obie cząsteczki, potrzebny był spektrometr w podczerwieni o długości fali przekraczającej 3 mikrony, aby właściwie określić typową emisję pojedynczej cząsteczki H20O w zakresie od 2,8 do 3,6 mikrona. .. dokładnie tak samo jak w przypadku sondy Deep Impact. Niezwykłe szczęście, ten ostatni po operacji „Bombarduję kometę i robię zdjęcie”, która 4 lipca 2005 r. trafiła na pierwszą stronę Libération, przeleciał niedaleko Księżyca – w maju ubiegłego roku w sumie 6 milionów kilometrów . I szczęście: świat planetologów nie jest ogromny. Zatem astrofizyk Jessica Sunshine jest częścią zespołu naukowego MMM… i Deep Impact. Dość powiedzieć, że skrzyżowanie następuje natychmiast.
„Mój pierwszy e-mail w tej sprawie pochodzi z początku maja” – mówi mi Olivier Groussin z marsylskiego laboratorium astrofizycznego (INSU/CNRS, University of Provence), który od kilku lat jest częścią zespołu naukowego Deep Impact. Brał udział w operacji Comet Bombing. A teraz pracujemy w ramach przedłużenia misji EPOXY, której celem jest przelot obok komety 103P/Hartley 2 w listopadzie 2010. „I tak musieliśmy prowadzić obserwacje Księżyca, zwłaszcza aby sprawdzić działanie instrumentami, ale zmodyfikowaliśmy program, aby uzyskać maksimum informacji za pomocą spektrometru podczerwieni.
Wynik był, jak twierdzi, „jednoznaczny”. W języku angielskim termin używany przez naukowców w swoich artykułach to „mocny dowód”. Zwłaszcza, że trzeci instrument kosmiczny... już to widział! Tak, kiedy sonda międzyplanetarna opuszcza Ziemię, aby odwiedzić Jowisza lub Saturna, wykorzystujemy bliskość Księżyca, aby przetestować instrumenty na początku podróży. Tak więc, gdy sonda Cassini wyruszyła w stronę Saturna w 1997 r., wykonała kilka objazdów, w tym jeden niedaleko Księżyca w 1999 r. Tam jej spektrometr podczerwieni wykrył ślady wody. Jednak dopiero po odkryciu Chandrayaana dane te zweryfikowano. Ironią losu jest także świadomość, że za każdym razem, gdy wysyłamy w przestrzeń kosmiczną teleskop wyposażony w precyzyjny detektor podczerwieni i posiadający dobre pokrycie widmowe (IRAS, ISO, Spitzer)... astrofizycy programują teleskopy głównie tak, aby nie obserwowały Księżyca. Po co ? Po prostu dlatego, że Księżyc po prostu oślepiłby teleskop, nasycając detektor i uniemożliwiając jakąkolwiek analizę.
Znana fizyka mówi im z całą pewnością: jest woda. Ale ile i przede wszystkim, jak się tam dostało? Tutaj zaczynają się warunki.
Ile ? Olivier Groussin zgodził się przeprowadzić obliczenia, których nie ma w artykułach. I które dają wyniki, które należy przyjmować w rzędach wielkości, ponieważ niepewności pomiarów są znaczne. A zatem: „około 1 litra wody na 10.000 0.5 metrów kwadratowych, czyli, mówiąc bardziej wizualnie, 4 litra na boisko piłkarskie. Ekstrapolując to na powierzchnię Księżyca, oznacza to około XNUMX miliardy litrów wody, czyli równoważną objętość kilku milionów metrów sześciennych.
Jak się tam dostała? Na razie planetolodzy mogą wysunąć jedynie jedyną wiarygodną hipotezę, zgodną ze znaną fizyką i chemią. To protony wiatru słonecznego (tutaj nie mają nic wspólnego z wiatrem, są to cząstki naładowane elektrycznie, zwłaszcza protony), które byłyby źródłem tej wody. Proton to jon wodoru, czyli atom wodoru pozbawiony elektronu. Kiedy proton uderza w powierzchnię Księżyca, może zdysocjować atomy tlenu, z których część może się z nim ponownie połączyć. W procesie powstaną atomy OH (hydroksylu) i... H20O, woda. Ilustracja obok ilustruje tę ideę. Po utworzeniu cząsteczka wody jest adsorbowana (słabo związana z powierzchnią) na pyle. Ale ta cząsteczka wody nie jest wieczna. Jeśli temperatura na Ziemi wzrośnie na tyle, że ulegnie ona martwej absorpcji, fotony ze Słońca spowodują jej dysocjację. Proces ten nie ma zatem charakteru kumulacyjnego.
To wiarygodne wyjaśnienie nie opiera się wyłącznie na fizyce i chemii. Ale także na rozkładach czasoprzestrzennych zarejestrowanych przez Deep Impact. Zatem na równiku prawie nie ma wody i coraz więcej wody płynie w stronę biegunów. Co więcej, ten sam gradient znajdujemy w księżycowym „dniu”. Rano i wieczorem następuje większe tworzenie się wody, a w południowym słońcu następuje większe zniszczenie - proces ten ilustruje zdjęcie obok.
Jednakże, podkreśla Olivier Groussin, należy podkreślić, że „jeśli obecność wody wydaje się solidnie ustalona, ale proces jej powstawania i niszczenia, a także ewentualna migracja, jest hipotezą i należy spojrzeć na nią z odpowiedniej perspektywy. Warunkowo. , nawet jeśli obecnie nie mamy alternatywy, aby się temu sprzeciwić.
Czy astronauci mogą mieć nadzieję na wypicie tej wody? Teoretycznie czemu nie. Aby go odzyskać, „wystarczy” każdego ranka podgrzać księżycową glebę i odzyskać cząsteczki wody, które następnie się z niej oddzielą. Łatwo powiedzieć... Jest to prawdopodobnie dobry eksperyment terenowy dla przyszłej misji, w małych wymiarach, ale prawie niemożliwy do przeprowadzenia na dużą skalę. Co więcej, przy takim traktowaniu pół litra na boisko piłkarskie nie zajdziemy daleko.
Krótko mówiąc, prawdopodobne jest, że NASA wykorzysta to odkrycie do podsycenia swojej proroczej przemowy na temat „Nowej granicy” i swoich próśb o kredyty na loty załogowe, jednak rozsądniej jest sądzić, że jeśli astronauci powrócą na Księżyc, będzie z kilkoma butelkami lokalnej wody... i systemem recyklingu ścieków i moczu. Przepraszam za niezbyt efektowną stronę... ale bardziej realistyczną.
Zabawne jest to, że NASA i czasopismo Science nałożyły embargo do godziny 20:XNUMX dzisiejszego wieczoru (czasu paryskiego) na konferencję prasową amerykańskich naukowców. Jednak portal La Provence, prawdopodobnie nieświadomy szacunku, jaki dziennikarze naukowi darzą embargo, nagłośnił ten temat wczoraj wieczorem, wzbudzając zainteresowanie wszystkich. Dziś rano e-mail z czasopisma Science wysłany do dziennikarzy akredytowanych przy czasopiśmie poinformował mnie, że w rezultacie znosi ono embargo...
źródło wiadomości o wyzwoleniu
