קיומם של מים על הירח אישר

קיומם של מים על הירח אישר

למרות שכבר התגלו מים במקומות מוצלים מאוד על הירח, מטוס בואינג 747 שהוסב לתצפית סטרטוספרית של נאס"א גילה אותם על פני השטח המוארים על ידי השמש. הממצא עשוי להיות רלוונטי למשימות מאוישות עתידיות בלוויין שלנו.

המצפה הכוכבים האסטרונומיה האינפרא אדום לסטרטוספירה של נאס"א (סופיה, על ראשי התיבות שלו באנגלית) אישר, לראשונה, את הימצאותם של מים על פני שטח הירח המוארים על ידי השמש. תגלית זו מצביעה על כך שניתן להפיץ מים על פני הירח וכי הם אינם מוגבלים למקומות קרים ומוצלים.

SOFIA זיהתה מולקולות מים (H2O) במכתש קלביוס, אחד הגדולים הנראים מכדור הארץ, הממוקם בחצי הכדור הדרומי של הירח. תצפיות קודמות על פני הירח גילו צורה כלשהי של מימן, אך לא הצליחו להבחין בין מים לבין קרובו הכימי הקרוב, הידרוקסיל (OH).

מדידות ממיקום זה חושפות כעת את הימצאותם של מיםריכוזים בין 100 ל -412 חלקים למיליון, שווה בערך לבקבוק מים של 350 מ"ל שנכלא במטר אדמה מעוקב המפוזר על פני הלוויין שלנו. התוצאות מתפרסמות במהדורה האחרונה של כתב העתטבע אסטרונומיה.

"היו לנו אינדיקציות לכך ש- H2O, צורת המים המוכרת שאנו מכירים, יכולה להיות נוכחת בצד המואר של הירח," הוא מסביר.פול הרץ, מנהל המחלקה לאסטרופיזיקה במנהל שליחות המדע של נאס"א. "עכשיו אנחנו יודעים שזה שם. תגלית זו מאתגרת את הבנתנו את פני הירח ומעלה שאלות מסקרנות אודות משאבים רלוונטיים לחקר החלל העמוק.

לשם השוואה, במדבר סהרה יש פי 100 מכמות המים ש- SOFIA מזוהה על אדמת הירח. למרות שמדובר בכמות קטנה, התגלית מעלה שאלות חדשות לגבי האופן בו נוצרים מים ונמשכים על פני הירח הקשים ומחוסרי האוויר.

מים הם משאב יקר בחלל העמוק ומרכיב חיוני לחיים כפי שאנו מכירים. נותר לקבוע אם ה- SOFIA שנמצא יהיה נגיש לשימוש לשימוש כמשאב. בתוך התוכנית ארטמיס מנאס"א, הסוכנות להוטה ללמוד ככל יכולתה על הימצאות מים על הירח לפני שתשלח את האישה הראשונה והגבר הבא אל פניו בשנת 2024 ותבסס שם נוכחות אנושית מתמשכת עד סוף העשור. .

תוצאות SOFIA מבוססות על שנים של מחקרים קודמים שבדקו את הימצאותם של מים על הירח. כאשר האסטרונאוטים שלאפולו חזר לראשונה מהירח בשנת 1969, האמינו שהלוויין הטבעי שלנו יבש לחלוטין.

משימות מסלוליות והשפעות במהלך 20 השנים האחרונות, כמו לוויין איתור ותצפית מכתשי הירח של נאס"א, אישרו את הימצאותם של קרח במכתשים מוצלים לצמיתות הממוקמים סביב עמודי הירח.

מים (H20) ולא הידרוקסיל (OH)

בינתיים, כמה חלליות, כולל משימת קסיני ומשימת Deep Impact לשביט, כמו גם משימת Chandrayaan-1 של הסוכנות לחקר החלל ההודי, ומתקן הטלסקופ האינפרא אדום הקרקע של נאס"א, בחן את פני הירח ומצא עדויות לחות במקומות שטופי שמש יותר.

עם זאת, משימות אלה לא הצליחו להבחין באופן סופי באיזו צורה היא קיימת: H2O או OH.

"לפני התצפיות של SOFIA ידענו שיש איזושהי הידרציה", הוא אומר. קייסי הוניבאל, הכותבת הראשית, שפרסמה את התוצאות הראשוניות של עבודה זו בעבודת הגמר שלה שהוצגה באוניברסיטת הוואי (ארה"ב).

"אבל לא ידענו כמה מההידרציה הזו היא למעשה מולקולות מים, כמו זו שאנו שותים מדי יום, או משהו שדומה יותר לניקוי ניקוז."

SOFIA סיפקה דרך חדשה לתצפית על הירח. טס אלגבהים עד 13.7 קילומטר, מטוס הנוסעים הזהבואינג 747 SP שונה עם טלסקופ של 2.7 מטר בקוטר עף מעל ליותר מ 99% מאדי המים באטמוספירה של כדור הארץ כדי לקבל תצוגה ברורה יותר של היקום האינפרא אדום.

באמצעות שלךמצלמת אובייקט חלש אינפרא אדום לטלסקופ (תחזית, על ראשי התיבות שלו באנגלית), מצפה כוכבים זה הצליח לתפוס את אורך הגל הייחודי הייחודי של מולקולות מים, בגודל 6.1 מיקרון, וגילה ריכוז מפתיע יחסית של מולקולות אלה במכתש קלוויוס שטוף השמש.

"ללא הגנה על אווירה צפופה, המים על האזור השמש של פני הירח אמורים לאבד לחלל", אומר הוניבאל, שהוא כיום עמית פוסט-דוקטורט במרכז הטיסה לחלל גודארד של נאס"א. "אולם איכשהו אנחנו רואים את זה. משהו מייצר את המים ומשהו בטח לוכד אותם שם.

מקורות אפשריים של מי הירח

כמה אלמנטים יכולים לתרום לאספקת מים או ליצירתם. המיקרומאוריטים שנופלים על פני הירח המובילים כמויות קטנות של מים עלולים להפקידם על אדמת הירח לאחר הפגיעה.

אפשרות נוספת היא שיכול להיות תהליך דו-שלבי לפיורוח סולארית מביא מימן אל פני הירח וגורם לתגובה כימית עם מינרלים בקרקע המכילים חמצן ויוצר הידרוקסיל. בינתיים, קרינה מהפצצת מיקרומטאוריט עלולה להפוך את ההידרוקסיל למים.

אופן האגירה וההצטברות של מים מעלה גם כמה שאלות מסקרנות. מים עלולים להילכד פנימהמבנים קטנים באדמה, בצורת חרוזי שרשרת, נוצר מהחום הגבוה שנוצר מהשפעות המיקרומטאוריטים.

אפשרות נוספת היא שהוא עשוי להיות מוסתרבין הגרגירים של אדמת ירח ומוגנת מפני אור השמש, מה שהפך אותה לנגישה מעט יותר מאשר אם הייתה לכודה במבנים דמויי חרוזים.

עבור משימה שתוכננה במקור לתצפית על עצמים קלושים ורחוקים כמו חורים שחורים, צבירי כוכבים וגלקסיות, הכוונה של SOFIA לעבר שכנתה הקרובה והבהירה ביותר של כדור הארץ הייתה שינוי משמעותי.

מפעילי טלסקופ משתמשים לעיתים קרובות במצלמת מדריך למעקב אחר כוכבים, תוך שמירה על הטלסקופ קבוע על מטרת התצפית שלו. אבל הירח כל כך קרוב ובהיר שהוא ממלא את כל שדה הראייה של המצלמה הזו.

ללא כוכבים גלויים, לא היה ברור אם הטלסקופ יכול לעקוב באופן אמין אחר הירח. כדי לקבוע זאת, באוגוסט 2018 החליטו המפעילים לערוך תצפית בדיקה.

"זו הייתה הפעם הראשונה שסופיה הסתכלה על הירח ואנחנו אפילו לא בטוחים לגמרי אם נקבל נתונים מהימנים, אבל השאלות לגבי המים על הירח גרמו לנו לנסות", הוא נזכר.Naseem Rangwala, מדען פרויקט SOFIA במרכז המחקר באיימס של נאס"א.

"לא ייאמן שהתגלית הזו נבעה ממה שהיה בעצם מבחן, ואנחנו כבר מתכננים תצפיות נוספות."

טיסות המעקב של SOFIA יחפשו אחר מים במקומות נוספים המוארים על ידי השמש ובשלבי ירח שונים כדי ללמוד עוד על אופן ייצור, אחסון ומועבר של חומר זה על הירח.

הנתונים יוסיפו לעבודה של משימות עתידיות לירח, כגוןרובוטר חיפושים נדיף (צֶפַענאס"א, ליצור מפות משאבי מים ראשונות של הלוויין שלנו לחקר החלל האנושי העתידי.

מים הכלואים במלכודות קר

באותו מספר שלטבע אסטרונומיה, מדענים פרסמו מאמר נוסף תוך שימוש במודלים תיאורטיים ונתונים ממסלול הסיור הירחי, והצביעו על כך שמים יכולים להילכד בצללים קטנים או במיקרו-מלכודות קרות, שם הטמפרטורות נשארות מתחת לקפוא, על פני שטח גדול יותר של כדור הארץ. ירח ממה שמאמינים כיום.

"מים הם משאב יקר ערך, הן למטרות מדעיות והן לשימוש חוקרי החלל שלנו", הוא מדגישג'ייקוב בליצ'ר, מדען חיפושים ראשי במנהלת משימות חקירה ותפעול אנושית של נאס"א. "אם נוכל להשתמש במשאבי הירח, נוכל להעביר פחות מים וציוד רב יותר כדי לאפשר תגליות מדעיות חדשות."

SOFIA הוא פרויקט משותף של נאס"א והמרכז האווירי הגרמני. מרכז איימס מנהל את תוכנית ה- SOFIA, את המחקר המדעי ואת פעולות המשימה, בשיתוף עם האגודה לחקר החלל האוניברסיטאי (ארה"ב) ומכון SOFIA הגרמני באוניברסיטת שטוטגרט. המטוס מתוחזק ומופעל ממרכז חקר הטיסה ארמסטרונג של נאס"א בקליפורניה.

בִּיבּלִיוֹגְרָפִיָה:

C. I. Honniball et al.: "מים מולקולריים שהתגלו על ידי SOFIA על הירח המואר בשמש”. P. O. Hayne et al.: "מלכודות מיקרו קרות על הירח".טבע אסטרונומיה, 2020.
מָקוֹר: סיר


וִידֵאוֹ: מסע בחלל להכיר את הירח מקרוב נחיתה על הירח אסטרונאטים וחליפות חלל