Стратосферната опсерваторија за инфрацрвена астрономија на АСА (SOFIA) потврди за прв пат вода на сончевата површина на Месечината. Ова откритие укажува на тоа дека водата може да се дистрибуира низ површината на Месечината, без ограничувања на ладни, засенчени места.
SOFIA детектираше молекули на вода (H2O) во кратерот Клавиус, еден од најголемите кратери видливи од Земјата, лоциран во јужната хемисфера на Месечината. Претходните набудувања на површината на Месечината откриле некаква форма на водород, но не биле во можност да разликуваат вода и нејзиниот близок хемиски роднина, хидроксил (OH). Податоците од оваа локација откриваат вода во концентрација од 100 до 412 делови на милион – приближно еквивалентно на шише вода со 0,35 литри – заробено во кубен метар почва распространета низ површината на Месечината. Резултатите се објавени во последното издание на Nature Astronomy.
„Имавме индикации дека H2O – познато како водата што ја знаеме – може да биде присутна на сончевата страна на Месечината“, рече Пол Херц, директор на Одделот за астрофизика во Дирекцијата за научна мисија во Седиштето на НАСА во Вашингтон. „Сега знаеме дека е таму. Ова откритие го оспорува нашето разбирање за површината на Месечината и покренува интригирачки прашања во врска со ресурсите релевантни за длабоко истражување на вселената “.
Колку за споредба, пустината Сахара има 100 пати поголема количина на вода отколку што открила SOFIA во месечевата почва. И покрај малите количини, откритието покренува нови прашања за тоа како се создава вода и како таа опстојува на суровата, безвоздушна месечева површина.
Водата е скапоцен ресурс во вселената и клучна состојка на животот каков што го знаеме. Дали пронајдената вода од страна на SOFIA е лесно достапна за употреба како ресурс, останува да се утврди. Според програмата Артемис на НАСА, агенцијата е желна да научи се што може за присуството на вода на Месечината пред да ги испрати првата жена и следниот маж на Месечината во 2024 година и да воспостави одржливо човечко присуство таму до крајот на декадата.
Резултатите на SOFIA се надоврзуваат на претходни години истражување, испитувајќи го присуството на вода на Месечината. Кога астронаутите „Аполо“ првпат се вратиле од Месечината во 1969 година, се сметало дека е целосно сува површината. Орбиталните и мисионерските мисии во текот на изминатите 20 години, како што се Lunar Crater Observation and Sensing Satellite, го потврдија мразот во трајно засенчени кратери околу половите на Месечината. Во меѓувреме, неколку вселенски летала – вклучувајќи ги мисијата „Касини“ и мисијата „Deep Impac“, како и мисијата „Инфрацрвен телескоп“ на Индиската организација за вселенско истражување „Чандрајајан-1“ и објектот на НАСА за инфрацрвен телескоп, кој набљудуваа широко низ површината на Месечината и пронајдоа докази за хидратација во сончевите региони. Сепак, тие мисии не беа во можност дефинитивно да ја разликуваат формата во која беше присутна, дали H2O или OH.
„Пред набудувањата на SOFIA, знаевме дека има некаква хидратација“, рече Кејси Хонибал, главната авторка која ги објави резултатите од нејзината работа на постдипломски трудови на Универзитетот на Хаваи во Моноа во Хонолулу. „Но, не знаевме колку, всушност, има молекули на вода – како што пиеме секој ден – или е нешто како индустриска“.
SOFIA понуди нови средства за гледање на Месечината. Летајќи на надморска височина до 13 700км, овој модифициран авион Боинг 747SP со телескоп со дијаметар од 106 инчи достигнува над 99% од водената пареа во Земјината атмосфера за да добие појасен преглед на инфрацрвениот универзум. Користејќи ја својата Инфрацрвена Камера за телескопот (FORCAST), SOFIA беше во можност да ја собере специфичната бранова должина единствена за молекулите на вода, и на 6,1 микрони открие релативно изненадувачка концентрација во сончевиот кратер Клавиус.
„Без густа атмосфера, водата на сончевата површина на Месечината треба да се изгуби во вселената“, рече Хонибал, кој сега е постдокторски соработник во Центарот за вселенски летови Годард на НАСА во Гринбелт, Мериленд. „Сепак како што гледаме ние, нешто ја создава водата таму и ја држи“.
Неколку сили би можеле да бидат во игра при испорака или создавање на оваа вода. Микрометеоритите кои паѓаат на површината на Месечината, носејќи мали количини на вода, може да ја депонираат водата на Месечината по ударот. Друга можност е дека може да има процес во два чекори при што Сончевиот ветер од Сонцето испорачува водород до површината на Месечината и предизвикува хемиска реакција со минерали кои носат кислород во почвата за да создаде хидроксил. Во меѓувреме, зрачењето од бомбардирањето на микрометеоритите може да го трансформира тој хидроксил во вода.
Како се складира водата – што овозможува да се акумулира – покренува и неколку интригирачки прашања. Водата може да биде заробена во ситни структури слични на зрнца во почвата, кои се формираат од големата топлина создадена од влијанија на микрометеорити. Друга можност е водата да биде скриена помеѓу зрна месечева почва и заштитена од сончевата светлина – потенцијално што ја прави малку подостапна од водата заробена во структури слични на зрнца.
За мисијата која е дизајнирана да гледа во далечни пригушени објекти како што се црни дупки, ѕвездени јата и галаксии, посветувањето внимание на SOFIA кон најблискиот и најсветлиот сосед на Земјата беше лесна задача. Операторите на телескопот обично користат водечка камера за следење на sвездите, држејќи го телескопот заклучен стабилно на неговата цел за набљудување. Но, Месечината е толку блиска и светла што го исполнува целото видно поле на водечката камера. Без видливи sвезди, беше нејасно дали телескопот може со сигурност да ја следи Месечината. За да се утврди тоа, во август 2018 година, операторите одлучија да направат тест набљудување.
„Всушност кога првпат SOFIA погледна на Месечината ние не бевме ни сосема сигурни дали ќе добиеме сигурни податоци, но прашањата за водата на Месечината не принудија да се обидеме“, рече Насим Рангвала, научник во истражувачкиот центар Ејмс на НАСА во Силиконската долина во Калифорнија. „Неверојатно е што ова откритие излезе од она што во суштина беше тест, и сега кога знаевме дека можеме да го направиме ова, планираме повеќе летови за да направиме повеќе набљудувања“.
Следните летови на SOFIA ќе бараат вода на дополнителни сончеви места и за време на различни фази на Месечината за да дознаат повеќе за тоа како се произведува, складира и се движи водата низ Месечината. Податоците ќе се додадат врз работата на идните мисии на Месечината, како што е NASA’s Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER), за да ги создаде првите мапи со водни ресурси на Месечината за идните истражувања од страна на луѓето кои ќе бидат таму.
Во истото издание на „Nature Astronomy“, научниците објавија труд со употреба на теоретски модели и податоци на НАСА за Месечеви извидувачки орбитери, посочувајќи дека водата може да биде заробена во мали сенки, каде што температурите се ниски т.е. доаѓа до смрзување. Резултатите може да се најдат тука.
„Водата е вреден ресурс, и за научни цели и за употреба од страна на нашите истражувачи“, рече Јакоб Бличер, главен научник за истражување на Дирекцијата за мисија на човечки истражувања и операции на НАСА. „Ако можеме да ги искористиме ресурсите на Месечината, тогаш можеме да носиме помалку вода и повеќе опрема за да помогнеме во нови научни откритија“.
SOFIA е заеднички проект на НАСА и германскиот вселески центар. Ames управува со програмата SOFIA, науката и мисијата во соработка со Здружението за вселенски истражувања на универзитетите, со седиште во Колумбија, Мериленд и германскиот институт SOFIA на Универзитетот во Штутгарт. Авионот се одржува и управува од Центарот за истражување на летови „Армстронг“, НАСА, зграда 703, во Палмдејл, Калифорнија.
Преведе: Стојан Стојановски ОАА
Извор: NASA.gov
