Gheața de apă a craterului lunar mai tânără decât se credea Eroziunea de către micrometeoriți ar putea distribui gheața lunară
Eroziunea micrometeorită ar putea distribui și reînnoi gheața lunară
Nu foarte vechi: gheața de apă din craterele lunare polare este probabil mult mai tânără decât se presupunea. În loc de milioane sau chiar miliarde de ani, depozitele de gheață sunt probabil vechi de doar câteva mii de ani, așa cum au stabilit cercetătorii. Deoarece atunci când micrometeoriții lovesc, moleculele de apă sunt aruncate constant din fundul craterului și se adaugă apă dulce în același timp. Acesta ar putea fi un avantaj pentru viitoarele misiuni lunare.
Luna pământului a fost considerată de mult timp extrem de uscată. Dar măsurătorile din sondele lunare și analizele probelor de roci din misiunile Apollo au arătat acum că există și apă pe lună. O parte din aceasta este legată în roca lunară, dar există și gheață de apă în craterele din regiunile polare lunare. Fundul este într-o umbră profundă pe tot parcursul anului și, prin urmare, acționează ca un fel de capcană rece pentru moleculele de apă. Ca urmare, straturi de gheață groase de metri pot fi acumulate în unele cratere.
Provizii antice?
Dar cât de stabile sunt aceste stocuri de gheață de apă? Conform teoriei populare, este atât de frig în fundul craterului lunar încât, odată ce s-a depus gheață de apă, rămâne acolo aproape la nesfârșit. Gerul extrem de mai puțin de minus 200 de grade asigură faptul că moleculele de apă nu se pot topi și nici nu se pot evapora. Prin urmare, gheața din aceste cratere polare ar putea avea milioane sau miliarde de ani - cel puțin așa credeau oamenii până acum.
Cu toate acestea, un nou studiu ridică acum îndoieli cu privire la această înghețată antică. Deoarece craterele polare de pe lună sunt reci, dar nu complet izolate. „Suprafața lor este lovită de particule din vântul solar și meteoroizi - și acest lucru poate promova reacții care apar în mod normal doar la temperaturi mai ridicate ale suprafeței”, explică William Farrell de la Goddard Space Flight Center NASA din Greenbelt.
Bombardat de vântul solar și de meteoriți
Farrell și colegii săi au investigat acum consecințele acestui bombardament pentru gheața craterului lunar în detaliu într-un model de simulare. S-a dovedit că numai vântul solar asigură că moleculele de apă sunt aruncate în mod repetat din gheața lunii. Chiar și mai multă apă amestecată cu praf de lună ar putea fi aruncată în sus de impactul micilor meteoriți.
Odată eliberate din gheață, aceste mici bucăți de gheață pot zbura până la 30 de kilometri, conform raportului cercetătorilor. Aceasta distribuie apa pe fundul craterului, dar o transportă și la marginea craterului și în alte zone mai calde ale craterului. „Cu fiecare dintre aceste impacturi, un strat subțire de napolitane de boabe de gheață este răspândit pe aceste suprafețe, care sunt apoi expuse căldurii soarelui și mediului spațial”, explică co-autorul Dana Hurley de la Universitatea Johns Hopkins.
Voal foarte subțire de apă peste cratere
O parte din gheața de apă aruncată se evaporă și poate scăpa complet din crater. Conform estimărilor cercetătorilor, un crater lunar de 40 de kilometri eliberează în jur de zece trilioane de molecule de apă pe secundă. „Am stabilit că trebuie să existe o exosferă de apă deasupra craterelor polare”, relatează Farrell și echipa sa. Această ceață subțire de napolitane de vapori de apă peste craterele polare lunare ar putea fi detectabilă pentru viitoarele sonde spațiale. Pentru că ar trebui să existe una până la zece molecule de apă pe centimetru cub.
Dar, mai important, această eroziune constantă înseamnă că suprafața acestor depozite de gheață este în continuă schimbare. „Este nevoie de mai puțin de 2.000 de ani pentru ca o jumătate de micrometru din suprafața gheții să se erodeze”, spun cercetătorii. În timp ce impacturile și vântul solar elimină în mod constant o parte din gheață, meteoriții care conțin apă adaugă și noi gheață de apă. „Prin urmare, nu mai putem considera aceste cratere ca rezervoare de apă moartă”, spune Farrell.
Câteva mii de ani în loc de milioane de ani
Dar asta înseamnă: gheața din craterele lunare probabil nu are milioane sau chiar miliarde de ani, ci mult mai tânără. „Se crede că cea mai mare parte a acestui regulit înghețat are mai puțin de 2.000 de ani”, relatează Farrell și echipa sa. Speranța de a găsi depozite de gheață din primele zile ale sistemului solar în craterele lunare este, prin urmare, probabil în zadar.
Dar noile descoperiri au și ceva pozitiv: în viitoarele misiuni lunare, este posibil ca astronauții să nu mai fie nevoiți să coboare pe fundul extrem de rece al craterului lunar în căutarea apei. „Rezultatele noastre ne spun că meteoriții fac o parte din munca noastră și mută materialul de la cele mai reci părți ale craterului la marginile sale”, spune Hurley. „Acolo astronauții ar putea ajunge pe gheața apei cu rover-uri alimentate cu energie solară”.
„Avem nevoie de date de primă mână”
Cu toate acestea, numai misiunile viitoare pe craterele polare vor arăta dacă gheața de apă poate fi de fapt găsită la marginile craterului. Roverii sau astronauții ar putea apoi cerceta cât de vechi este gheața lunară și dacă există un fel de ciclu de gheață cu vapori de apă pe satelitul pământului. „Avem nevoie de date de primă mână pentru a înțelege ce se întâmplă acolo”, spune Hurley. (Scrisori de cercetare geofizică, 2019; doi: 10.1029/2019GL083158)