Međunarodni tim znanstvenika tvrdi da su otkrili nove tragove o prisutnosti vode na Mjesecu, što predstavlja prvi 'in-situ' dokaz o zastupljenosti vode na Zemljinom satelitu.

Chang’E 5 moon
© CNSA/NASA
Umjetnička ilustracija kineske svemirske letjelice Chang'E 5.

Međunarodni poduhvat


Međunarodni tim znanstvenika predvođen istraživačima s Kineske akademije znanosti u Pekingu tvrdi da su otkrili vodu ispod površine Mjeseca koristeći podatke koje je Kineska nacionalna svemirska uprava dostavila sa zemaljskog broda Chang'e-5. Riječ je o prvoj misiji koja je s Mjeseca vratila lunarne uzorke nakon sovjetske misije Luna 24 iz 1976. godine.

Tim je koristio panoramsku kameru, lunarni mineraloški spektrometar (LMS) i radar koji prodire na Mjesec kako bi potražio dokaze o vodi, prema studiji objavljenoj u časopisu Science Advances ovog tjedna u suradnji s istraživačima iz Nacionalnog centra za svemirske znanosti CAS-a, Sveučilište Hawai'i u Mānoi, Šangajski institut za tehničku fiziku CAS-a i Sveučilište Nanjing.

"To je kao 'izlet' na Mjesec, prva prilika da se otkriju znakovi vode iz neposredne blizine i visoke razlučivosti na površini Mjeseca", rekao je glavni autor i istraživač Kineske akademije znanosti Lin Honglei.

Voda na Mjesecu?

Istraživački tim analizirao je fotografije i spektralne podatke refleksije koje je snimio Chang'e 5 lander koristeći svoj ugrađeni lunarni mineraloški spektrometar (LMS) na mjestu slijetanja. Instrument koristi vidljivo i infracrveno svjetlo za analizu mineraloškog sastava malog područja na površini Mjeseca.

Sadržaj vode može se procijeniti na temelju načina na koji molekule vode apsorbiraju svjetlost. Međutim, jedan od izazova otkrivanja vode na temelju infracrvene svjetlosti je činjenica da toplina s mjesečeve površine mijenja očitanja. Istraživači u studiji uspjeli su to kompenzirati pomoću modela toplinske korekcije.

Dobiveni podatci pokazali su sadržaj vode i u tlu i u laganoj i poroznoj vezikularnoj stijeni, premda je nije bio mnogo: manje od 120 ppm otkriveno je u lunarnom tlu, a oko 180 ppm otkriveno je u stijeni. To je ekvivalent 120 grama vode (~4,06 tekućih unci) u 1 toni tla i 180 grama vode (~6,09 tekućih unci) u 1 toni stijene.

Chang’E-5 moon water
© LIN Honglei
Kontekstne slike i sadržaj vode na mjestu slijetanja Chang'E-5.
Odakle je došla?

Znanstvenici vjeruju da je u tlo možda usađena voda iz sunčevog vjetra, dok je veći udio vode u stijeni vjerojatno iz nepoznatog izvora ispod površine Mjeseca. Naime, pretpostavljaju da je stijena možda izbačena iz dubljih slojeva Mjeseca tijekom prethodne vulkanske erupcije.

Nakon analize tla i stijena, Chang'e 5 lander je prikupio uzorke (koji su težili 1,73 kg) kako bi ih vratio znanstvenicima na Zemlji: "Vraćeni uzorci su mješavina granula i na površini i ispod", kaže za Xinhua istraživač IGGCAS-a Lin Honglei, objašnjavajući važnost detekcija na licu mjesta: "Ali in-situ sonda može izmjeriti najudaljeniji sloj mjesečeve površine."

Još jedan u nizu dokaza

Bilo je i prethodnih otkrića dokaza o prisutnosti vode na Mjesecu, ali su se sva temeljila na lunarnim uzorcima vraćenim na Zemlju ili na podacima prikupljenim instrumentima izdaleka. Godine 2008., istraživanje uzoraka lunarnih stijena prikupljenih tijekom misija Apollo 1960-ih i 1970-ih otkrilo je dokaze o molekulama vode zarobljene unutar staklastih, vulkanskih oblutaka.

Znanstvenici su 2018. koristili podatke NASA-inog Moon Mineralogy Mappera na indijskoj lunarnoj sondi Chandrayaan-1 kako bi dokazali da na površini Mjeseca postoji vodeni led - "U najmračnijim i najhladnijim dijelovima njegovih polarnih regija, tim znanstvenika izravno je uočio konačne dokaze vodenog leda na površini Mjeseca", objavila je NASA. "Ove naslage leda su mjestimično raspoređene i mogle bi biti drevne. Na južnom polu je većina leda koncentrirana u lunarnim kraterima, dok je led na sjevernom polu šire, ali slabo rasprostranjen."

Godine 2020. NASA-in Stratosferski opservatorij za infracrvenu astronomiju (SOFIA) letio je modificiranim Boeingom 747 opremljenim snažnim teleskopom i prvi put potvrdio da na Suncem obasjanoj površini Mjeseca ima vode.

"Ovo otkriće ukazuje da se voda može distribuirati po površini Mjeseca i da nije ograničena na hladna, zasjenjena mjesta", objavila je NASA. "SOFIJA je otkrila molekule vode (H2O) u krateru Clavius, jednom od najvećih kratera vidljivih sa Zemlje, koji se nalazi na južnoj polutki Mjeseca. Podaci s ovog mjesta otkrivaju vodu u koncentracijama od 100 do 412 dijelova na milijun - otprilike ekvivalentno boci vode od 12 unci - zarobljene u kubnom metru tla rasprostranjenog po površini Mjeseca." Tom prilikom direktor NASA-inog odjela za astrofiziku Paul Hertz rekao je: "Imali smo naznake da bi voda mogla biti prisutna na Suncem obasjanoj strani Mjeseca. Sada znamo da je tu."

Ova posljednja potvrda o postojanju vode na površini Mjeseca od strane Chang'e 5 landera nije napravljena iz lunarne orbite ili sa Zemlje, već na licu mjesta, postižući povijesno prvo.

Izvori:
Honglei Lin et al., "In situ detection of water on the Moon by the Chang'E-5 lander," Science Advences 8/1 (2022).
Anonymus (8. siječnja 2022.), "China Says Its Lander Has Detected Water On The Moon," futurism.com (pristup 10. siječnja 2022.)
Michael Zhang (8. siječnja 2022.), "China's Lunar Lander Detects Moon Water Up-Close in Historic First," petapixel.com (pristup 10. siječnja 2022.)