Forskare upptäcker solskapat vatten på månen

En ny analys av månens jord har fått forskare att föreslå att vattenpartiklar som finns i den kan ha kommit in i jordens satellit från solen. För att vara mer exakt kan det så kallade ”solvattnet” bildas på Månen som ett resultat av samverkan mellan solvinden, nämligen vätejoner, med mineraloxider som finns i månens jord. Som ett resultat av denna interaktion, väte kombinerat med syre förträngdes från oxider, vilket ledde till bildandet av vattenpartiklar.

Bildkälla: Matt Anderson / Moment / Getty Images

Denna slutsats gjordes av geokemister från den kinesiska vetenskapsakademin Yuchen Xu (Yuchen Xu) och Heng-Ci Tian (Heng-Ci Tian). Under studien studerade de partiklar av månjord som levererades till jorden som en del av Chang’e-5-uppdraget. Forskare tror att på grund av solvindens växelverkan med månens jord kan vatten i betydande mängder lokaliseras i regionerna i satellitens mellersta och höga latitud. Resultaten av studien kan påverka uppfattningen om vattnets ursprung och distribution på månen.

Visuellt ser Månen ut som en torr dammboll, men nyare studier har visat att det finns mer vatten på vår planets satellit än någon trodde. Naturligtvis pratar vi inte om floder och sjöar, eftersom vattnet på Månen är en del av regoliten eller är gömt i form av isavlagringar i kratrar dit solljus inte når. Närvaron av vatten på månen får forskare att tänka på dess ursprung och mängden reserver.

När det gäller månvattnets ursprung kan det finnas flera alternativ. Först och främst kunde den ha träffat jordens satellit som ett resultat av kollisioner med asteroider. Samtidigt är solvinden en pålitlig källa till vätejoner, som också kan bli en av komponenterna i månens vatten. Tidigare forskning från de amerikanska Apollo-uppdragen antydde att solvinden kunde vara källan till ett av månens vattenelement.

I en nyligen genomförd studie arbetade kinesiska forskare med en mängd olika material, inklusive olivin, plagioklas och glas. Alla av dem, till skillnad från de som samlades in som en del av Apollo-uppdragen, bröts på månens mellersta breddgrader, såväl som i en av de yngsta kratrarna. Ramanspektroskopi och energidispersiv röntgenspektroskopi har gjort det möjligt att studera den kemiska sammansättningen av jordprover, inklusive det 100 nm tjocka yttre skalet, som påverkas mest av rymdväder. Som ett resultat visade det sig att det i det övre lagret av många prover finns ett högt innehåll av väte – från 1116 till 2516 delar per miljon, såväl som ett mycket lågt innehåll av deuterium och väteisotoper.

Dessa förhållanden motsvarar förhållandena mellan element i solvinden. Baserat på detta föreslår forskare att under solvindens kollision med månens yta avsätts väte i det övre jordlagret. Vatteninnehållet från solvinden vid Chang’e-5-landningsplatsen bör vara cirka 46 ppm, i överensstämmelse med fjärranalysdata.

För att avgöra om väte kan lagras i månens mineraler, utsatte forskarna några prover för värme. De simulerade också lagring av väte i månens mark vid olika temperaturer. Det visade sig att temperaturen spelar en viktig roll vid implantation, migration och avgasning av väte på månen. Det innebär att en betydande mängd vatten som bildas på grund av solvinden kan lokaliseras på mellan- och höga breddgrader, där temperaturen är lägre. Baserat på de erhållna uppgifterna drog forskarna slutsatsen att månens polarområden kan vara mycket rikare på vatten, vilket kan vara användbart för framtida uppdrag för att utforska månen.