Jesteś tutaj

W okolicach bieguna południowego Księżyca, w głębokich kraterach, do których nigdy nie dociera światło słoneczne, naukowcy czerpiący dane z sondy kosmicznej Lunar Reconnaissance Orbiter znaleźli dowody na istnienie zamarzniętej wody. Jeśli rzeczywiście znajduje się tam trwała zmarzlina, to być może jest tam już od kilku miliardów lat.

Z pomocą sondy kosmicznej Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) naukowcy dostrzegli jasne obszary w kraterach na południowym biegunie Księżyca. Są to miejsca na tyle zimne, żeby mogła tam na powierzchni występować zmarzlina. Nowe dowody na istnienie wody na Księżycu oparte są na analizie temperatur powierzchniowych i ilości światła, które powinno się w danym miejscu odbijać od powierzchni satelity ziemskiego.

– Odkryliśmy, że najzimniejsze przestrzenie w okolicach bieguna południowego są także przestrzeniami najbardziej rozświetlonymi, jaśniejszymi niż wynikałoby to z właściwości samej gleby. To może sugerować obecność zamarzniętej warstwy – mówi Elizabeth Fisher, główna autorka studium opublikowanego w maju w czasopiśmie „Icarus”. Fisher dokonała tego odkrycia analizując dane jako studentka na Uniwersyteckie Hawajskim w Manoa, gdzie dopiero co przygotowała pracę licencjacką. Obecnie jest studentką (graduate student) na Uniwersytecie Browna.

Pokłady lodu wydają się być cienkie i nierównomierne i być może są zmieszane z glebą, pyłem i niewielkimi kawałkami skał, zwanych regolitem. Nie widać tam – jak twierdzą badacze – ekspansji lodu, takiej jak w przypadku zamrożonych stawów albo lodowisk. To, co widać, to raczej powierzchniowa zmarzlina.

Została ona dostrzeżona w mroźnych pułapkach (ang. cold traps) w pobliżu bieguna południowego Księżyca. Są to miejsca permanentnie ciemne, ulokowane albo na dnie głębokiego krateru, albo albo za ścianą krateru, która odgradza je od światła słonecznego. Temperatury sięgają tam -163 °C. W takich warunkach zamarznięta woda mogła przetrwać miliony, a nawet miliardy lat.

Już ponad pół wieku temu astronomowie sugerowali, że w mroźnych pułapkach księżyca może znajdować się zamarznięta woda, ale udowodnienie tego okazało się dużym wyzwaniem. W latach dziewięćdziesiątych sonda NASA Lunar Prospector zidentyfikowała duże pokłady wodoru w okolicach bieguna południowego, ale nie dało się określić, w jakiej formie on występuje. Określenie natury tych pokładów jest jednym z głównych zadań, które stoją przed LRO, orbitującym wokół Księżyca od 2009 roku.

Fisher i jej współpracownicy odkryli dowody na istnienie księżycowej zmarzliny, porównując dane dotyczące temperatury pozyskane przez radiometr LRO z pomiarami dokonanymi przez wysokościomierz laserowy Lunar Orbiter Laser Altimater (LOLA), umieszczony na LRO. Okazało się, że najzimniejsze obszary w pobliżu bieguna południowego są równocześnie bardzo jasne, co pozwala zakładać istnienie tam lodu albo innych odbijających światło materiałów.

Wyniki badań są zgodne z analizami danych z LRO wykonanym w 2015 roku przez inny zespół. Wówczas dane temperaturowe z radiometru LRO zestawiano z danymi z umieszczonego także na LRO spektrometru ultrafioletowego Lyman-Alpha Mapping Project (LAMP). Oba użyte urządzenia nadają się do badania mroźnych pułapek, ponieważ mogą mierzyć (potencjalną) jasność powierzchni, do której nie docierają promienie słoneczne. LOLA robi to dzięki odbiciu światła lasera, a LAMP – dzięki promieniom ultrafioletowym.

Kolejnym zagadnieniem, które spędza naukowcom sen z powiek, jest pytanie o wiek księżycowego lodu. Jeśli woda została tam przyniesiona przez lodową kometę lub planetoidę, może być tak stara jak cały układ słoneczny i może być śladem pierwszej wody na Księżycu i na Ziemi. Jeśli jednak woda jest produktem chemicznych reakcji, które spowodował wiatr słoneczny, może być znacznie młodsza. Obie wersje mogą też być poprawne równocześnie – głęboko może znajdować się starszy, a na powierzchni młodszy lód.

Tak czy inaczej, naukowcy mają teraz dość dowodów, by zacząć dalsze dochodzenie badawcze. Księżycowy lód to nie tylko źródła do eksploracji – potencjalnie może być dla nas źródłem wiedzy o początkach wody na Ziemi.


Opracowano na podstawie artykułu „NASA Orbiter Finds New Evidence of Frost on Moon’s Surface” umieszczonego w serwisie www.nasa.gov/moon/

Księżyc w pełni. Credit: NASA
Słowa kluczowe (Tagi):