„Ciclul apei pe Lună” este o frază pe care mulți oameni - inclusiv oamenii de știință lunari - nu se așteptau niciodată să o audă. Această nouă descoperire surprinzătoare de apă omniprezentă pe suprafața Lunii, dezvăluită și confirmată de trei nave spațiale diferite anul trecut, a fost unul dintre principalele subiecte ale discuțiilor și studiilor recente ale cercetătorilor lunari. Dar a afla ciclul modului în care apa apare și dispare în ziua lunară rămâne evaziv. În prezent, oamenii de știință suspectează câteva procese diferite care ar putea furniza apă și hidroxil (OH) pe suprafața lunară: meteoriți sau comete care lovesc Luna, depășind interiorul Lunii sau vântul solar care interacționează cu regulitul lunar. Însă până în prezent, niciunul dintre detaliile vreunuia dintre aceste procese nu se adaugă.
Dana Hurley de la Laboratorul de Fizică Aplicată al Universității Johns Hopkins face parte din echipa de oameni de știință care încearcă să modeleze ciclul apei lunare, iar ea a discutat despre lucrările la cel de-al treilea forum lunar al Institutului Lunar de la NASA, la Centrul de Cercetare Ames, 20-22 iulie 2010 .
"Atunci când facem modelul, presupunem că modul în care apa este pierdută este prin fotodisociere, și astfel se stabilește calendarul", a spus Hurley pentru Space Magazine. „Și folosind această perioadă de timp, cantitatea care intră prin vântul solar sau micrometeoritele nu se poate adăuga la cantitatea observată dacă este în stare constantă, deci ceva nu dă roade.”
Fotodisocierea presupune ruperea unei substanțe în componente mai simple prin energia radiantă a luminii solare.
Se pare că cantitatea de apă variază de-a lungul zilei lunare. Două observații pe săptămână, separate de un spectrometru pe nava spațială Deep Impact repurpose (numită acum EPOXI), au arătat că regiunea care se afla aproape de terminatorul Lunii în zori avea o cantitate detectabilă de apă și hidroxil, iar o săptămână mai târziu, când era aproape de prânz, acei substanțele dispăruseră. Dar noua regiune în zori avea atunci H2O și OH.
O teorie susține că apa și hidroxilul sunt, în parte, formate din ioni de hidrogen în vântul solar. Până la amiaza locală, când luna este cea mai caldă, se pierd ceva apă și hidroxil. Până seara, suprafața se răcește din nou, iar apa și hidroxilul se întorc.
Dar, a spus Hurley, vântul solar în stare constantă nu reproduce densitatea de suprafață observată a apei și a hidroxilului.
În plus, analizând celelalte surse posibile - rata cunoscută a sursei de micrometeoroizi și comete - nu furnizează nici cantitatea de H20 și OH observate.
"Ne-ar plăcea foarte mult să avem multe alte observații pentru a înțelege cum evoluează în decursul zilei", a spus Hurley.
În discuția ei, Hurley a spus că echipa ei a încercat să privească toate unghiurile și ideile posibile, inclusiv loviturile recente de cometă mai mari pe Lună sau, eventual, un eveniment sezonier în care apa depusă la stâlpii de iarnă ar putea fi eliberată când se va încălzi vara. Dar până în prezent, niciuna dintre aceste idei nu a fost testată sau modelată și, deocamdată, nu oferă o soluție pentru ciclul zilnic al apei care a fost observat.
De asemenea, ea a menționat că, deoarece, în mod evident, există anumite procese unice, interacțiunea dintre suprafață și atmosferă are nevoie de mai mult studiu.
„Suprafața și atmosfera sunt cuplate”, a spus Hurley într-un interviu acordat revistei Space. „Atmosfera este produsă de la suprafață; nu există o atmosferă care să dureze mult timp pe Lună și să fie produsă și pierdută în mod constant. Și deci provine de la suprafață, fie de la ceva ce provine din boabele de regulit lunar sau de ceva care interacționează cu aceste boabe, fie că este vorba de vânt solar sau de ceva ce afectează. Deci, suprafața este sursa atmosferei și atmosfera respectivă revine și interacționează din nou cu suprafața. Și chiar trebuie să înțelegeți întregul sistem. ”
Deci, care este cea mai bună presupunere a acesteia cu privire la sursa de apă?
Hurley a spus că trebuie să existe un fel de reciclare în regol și, probabil, o chimie complexă de suprafață care să permită H20 și OH să existe pentru perioade mai lungi de timp, ceea ce ar explica mai bine densitatea suprafeței.
„Ceea ce am privit este ceea ce s-ar putea întâmpla în atmosferă și cum lucrurile se ridică de la suprafață și apoi înapoi la suprafață”, a spus ea. „Regolitul lunar este destul de slăbit, iar aceste particule mici și gaze pot coborî în interiorul regulitului și pot fi în câțiva centimetri de sus și își pot merge în jos și înapoi. Deci se produce un schimb în acel strat superior care se comportă ca un rezervor. Aceasta este cea mai bună presupunere a mea ce se întâmplă. ”
