Το νερό στους πολικούς σεληνιακούς κρατήρες δεν είναι και τόσο "ακαταμάχητο" από όσο αναμενόταν
Η περιοχή του νότιου πόλου της Σελήνης φιλοξενεί μερικά από τα πιο ακραία περιβάλλοντα του Ηλιακού μας συστήματος: είναι αφάνταστα ψυχρή, έχει πολλούς κρατήρες, και έχει περιοχές που είτε λούζονται συνεχώς από το ηλιακό φως, είτε βρίσκονται μόνιμα στο σκοτάδι. Αυτός είναι ακριβώς ο λόγος για τον οποίο η NASA θέλει να στείλει αστροναύτες εκεί το 2024 ως μέρος του προγράμματος Άρτεμις.
Ως αποτέλεσμα αυτού του μόνιμου σκότος, η τροχιακή διαστημοσυσκευή Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) της NASA έχει μετρήσει τις ψυχρότερες θερμοκρασίες στο Ηλιακό μας σύστημα μέσα σε αυτούς τους κρατήρες, οι οποίοι είναι γνωστό οτι είναι οι τέλειοι χώροι για τη διατήρηση υλικού όπως το νερό, για αιώνες. Ή τουλάχιστον έτσι πιστεύαμε.
Αποδεικνύεται ότι παρά τη θερμοκρασία η οποία πέφτει στους -233 Κελσίου (-388 βαθμούς Φαρενάιτ) γεγονός που μπορεί πιθανώς να διατηρεί τον παγετό εγκλωβισμένο στο έδαφος ουσιαστικά για πάντα, το νερό σιγά-σιγά διαφεύγει από το ανώτατο, υπέρλεπτο στρώμα (λεπτότερο από το πλάτος ενός ερυθρού αιμοσφαιρίου) της επιφάνειας της Σελήνης. Οι επιστήμονες της NASA κάνουν πρόσφατα αναφορά για το εύρημα αυτό σε ένα paper στο περιοδικό Geophysical Research Letters.
Η κινούμενη αυτή εικόνα (αγγλ. animation) παρουσιάζει ενδείξεις υψηλών συγκεντρώσεων Υδρογόνου στον νότιο πόλο της Σελήνης. Το 1998 η αποστολή Lunar Prospector της NASA προσδιόρισε την ύπαρξη Υδρογόνου στη Σελήνη, το οποίο ήταν μια πρόωρη απόδειξη πιθανών αποθέσεων πάγου. Όπως μπορείτε να δείτε σε αυτό το βίντεο, τα δεδομένα του Prospector έδειξαν σημαντικά περισσότερο Υδρογόνο (εμφανίζονται με μπλε χρώμα) στο νότιο πόλο της Σελήνης.
Εικόνα: NASA’s Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio
Δείτε το εδώ: https://scitechdaily.com/images/Polar-Moon-Craters.gif
"Οι άνθρωποι θεωρούν οτι κάποιες περιοχές σε αυτούς τους πολικούς κρατήρες είναι παγίδες νερού και εκεί τελειώνει το θέμα", δήλωσε ο William M. Farrell, φυσικός πλάσματος στο Κέντρο Πτήσεων Goddard της NASA στο Greenbelt του Maryland, ο οποίος ήταν επικεφαλής της έρευνας για τον σεληνιακό παγετό. "Αλλά υπάρχουν σωματίδια από τον Ηλιακό άνεμο, καθώς και μετεωροειδή τα οποία χτυπούν την σεληνιακή επιφάνεια και μπορούν να προκαλέσουν αντιδράσεις που συνήθως συμβαίνουν σε θερμότερες επιφανειακές θερμοκρασίες. Αυτό είναι κάτι στο οποίο δεν δίνεται έμφαση. "
Ένας υψηλής ευκρίνειας χάρτης βαρύτητας βασισμένος σε δεδομένα τα οποία στέλνει στη Γη η αποστολή της NASA Gravity Recovery and Interior Laboratory, επικαλυμμένα πάνω σε δεδομένα εδάφους από τη φωτογραφική μηχανή και του υψομετρητή της τροχιακής διαστημοσυσκευής Lunar Reconnaissance Orbiter της NASA. Η θέα είναι νότια, με τον νότιο πόλο κοντά στον ορίζοντα στο πάνω αριστερό άκρο. Η διαχωρίζουσα ζώνη διασχίζει το ανατολικό χείλος της λεκάνης Schrödinger. Η βαρύτητα είναι χρωματισμένη στις περιοχές οι οποίες βρίσκονται μέσα ή κοντά στη νυχτερινή πλευρά. Το κόκκινο χρώμα αντιστοιχεί σε προεξοχές πλεονάζουσας μάζας και το μπλε χρώμα σε ελλειμματικές περιοχές μάζας. Εικόνα: NASA’s Scientific Visualization Studio
Σε αντίθεση με τη Γη, με την πλούσια της ατμόσφαιρά, η Σελήνη δεν έχει σχεδόν καθόλου ατμόσφαιρα ώστε να προστατεύσει την επιφάνεια της. Έτσι, όταν ο Ήλιος στέλνει φορτισμένα σωματίδια τα οποία είναι γνωστά ως Ηλιακός άνεμος σε όλο το Ηλιακό μας σύστημα, μερικά από αυτά βομβαρδίζουν την επιφάνεια της Σελήνης ωθώντας έντονα τα μόρια του νερού τα οποία αναπηδώντας μετακινούνται σε νέες τοποθεσίες.
Με τον ίδιο τρόπο, οι μετεωρίτες και τα μετεωροειδή χτυπούν διαρκώς την σεληνιακή επιφάνεια εκτινάσσοντας το σεληνιακό χώμα το οποίο αναμιγνύεται με κατεψυγμένα κομμάτια νερού. Τα μετεωροειδή μπορούν να βλάψουν αυτά τα σωματίδια του εδάφους - τα οποία είναι πολλές φορές μικρότερα από το πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας - στέλνοντάς τα μέχρι και 30 χιλιόμετρα μακριά από το σημείο κρούσης, ανάλογα με το μέγεθος του μετεωρίτη ή του μετεωροειδούς. Τα σωματίδια μπορούν να ταξιδέψουν μέχρι στιγμής επειδή η Σελήνη έχει χαμηλή βαρύτητα και δεν έχει αέρα για να επιβραδύνει τέτοιες διαδικασίες: "Έτσι κάθε φορά που σημειώνεται μία από αυτές τις πτώσεις, ένα πολύ λεπτό στρώμα πάγου απλώνεται στην σεληνιακή επιφάνεια, εκτίθεται στη Ηλιακή θερμότητα και το διαστημικό περιβάλλον, και τελικά μετουσιώνεται ή χάνεται από άλλες περιβαλλοντικές διεργασίες", δήλωσε η Dana Hurley, πλανητική επιστήμονας στο εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins στο Λόρελ του Μέριλαντ.
Ενώ είναι σημαντικό να λάβουμε υπόψιν ότι ακόμη και στους σκιασμένους κρατήρες, όπου το νερό ξεχειλίζει αργά, είναι πιθανό ότι προστίθεται και νερό, σημειώνουν οι συγγραφείς του paper. Οι κομήτες, οι οποίοι ως γνωστό έχουν σύνθεση από πάγο, και οι οποίοι συντρίβονται στη Σελήνη, συν τον Ηλιακό άνεμο, θα μπορούσαν να αναπληρώσουν το νερό ως τμήμα ενός πανσεληνιακού υδάτινου κύκλου. Αυτό είναι κάτι που οι επιστήμονες προσπαθούν να κατανοήσουν. Επιπλέον, δεν είναι σαφές πόσο νερό υπάρχει εκεί. Βρίσκεται μόνο στα ανώτερα επιφανειακά στρώματα της σεληνιακής επιφάνειας ή εκτείνεται βαθιά μέσα στο φλοιό της Σελήνης; Ένα ένα ζήτημα το οποίο κάνει τους επιστήμονες να αναρωτιούνται.
Είτε έτσι είτε αλλιώς, το ανώτατο στρώμα των πολικών κρατήρων ανακατασκευάζεται εδώ και χιλιάδες χρόνια, σύμφωνα με τους υπολογισμούς του Farrell, του Hurley και της ομάδας τους. Ως εκ τούτου, τα αμυδρά επιθέματα παγετού που ανιχνεύθηκαν από τους επιστήμονες στους πόλους με τη χρήση εργαλείων όπως το όργανο του LAMP (Lyman Alpha Mapping Project ή LAMΡ) του LRO, θα μπορούσαν να είναι μόλις 2000 ετών, αντί για εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια χρόνια, όπως εκτιμούν κάποιοι. "Δεν μπορούμε να σκεφτούμε αυτούς τους κρατήρες ως παγωμένα νεκρά σημεία", σημειώνεται.
Για να επιβεβαιώσει τους υπολογισμούς της ομάδας του, ο Farrell είπε ότι θα πρέπει μελλοντικά να κατασκευαστεί ένα όργανο ικανό να ανιχνεύει υδρατμούς, πάνω από την επιφάνεια της Σελήνης, από ένα έως δέκα μόρια νερού ανά κυβικό εκατοστό τα οποία ενδεχομένως έχουν απελευθερωθεί από πτώσεις ουράνιων αντικειμένων.
Τα καλά νέα για τη μελλοντική σεληνιακή εξερεύνηση
Για την επικείμενη επιστήμη και εξερεύνηση, η διασπορά σωματιδίων νερού μπορεί να είναι μεγάλη είδηση. Σημαίνει ότι οι αστροναύτες ίσως να μην χρειάζεται να υποβάλλουν τους εαυτούς τους και τα εργαλεία τους στο σκληρό περιβάλλον των σκιασμένων κρατήρων προκειμένου να βρουν έδαφος πλούσιο σε νερό - θα μπορούσαν απλώς να το βρουν σε κοντινές σε αυτούς ηλιόλουστες περιοχές.
"Η έρευνα αυτή μας λέει ότι τα μετεωροειδή κάνουν μερικές από τις εργασίες για μας μεταφέροντας υλικό από τα πιο ψυχρά μέρη σε μερικές από τις συνοριακές περιοχές όπου οι αστροναύτες μπορούν να έχουν πρόσβαση σε αυτό με έναν ηλιακά κινούμενο ρομποτικό όχημα (ρόβερ)", δήλωσε ο Hurley. "Μας λέει επίσης ότι αυτό που πρέπει να κάνουμε είναι να φτάσουμε στην επιφάνεια σε μια από αυτές τις περιοχές ώστε να λάβουμε κάποια στοιχεία από πρώτο χέρι για το τι συμβαίνει."
Οι επισκέψεις αποστολών στη σεληνιακή επιφάνεια θα διευκόλυνε την εκτίμηση για τη ποσότητας του νερού που υπάρχει στη Σελήνη. Επειδή η αναγνώριση του νερού από μακριά, ιδιαίτερα σε μόνιμα σκιασμένους κρατήρες, είναι δύσκολη υπόθεση. Ο κύριος τρόπος με τον οποίο οι επιστήμονες βρίσκουν νερό είναι μέσα από όργανα τηλεανίχνευσης, τα οποία μπορούν να προσδιορίσουν ποια χημικά στοιχεία δημιουργούνται, με βάση πόσο φως αντανακλούν ή απορροφούν. "Αλλά για αυτό, χρειάζεστε μια πηγή φωτός", δήλωσε ο Hurley. "Και εξ ορισμού, αυτές οι μόνιμα σκιασμένες περιοχές δεν έχουν ισχυρό φως."
Κατανοώντας το περιβάλλον νερού στη Σελήνη
Μέχρι που οι αστροναύτες της NASA επιστρέψουν στη Σελήνη για να σκάψουν κάποιο έδαφος ή ο οργανισμός (NASA) στείλει νέα όργανα κοντά στην επιφάνεια που μπορούν να ανακαλύψουν μόρια νερού, η θεωρία της ερευνητικής ομάδας σχετικά με την επίδραση της πτώσης των μετεωριτών ή μετεωροειδών στο περιβάλλον μέσα στους σκιασμένους κρατήρες μπορεί να βοηθήσει σε μερικά από τα μυστήρια που περιβάλλουν το νερό της Σελήνης. Έχει ήδη βοηθήσει (η έρευνα) τους επιστήμονες να καταλάβουν εάν το ανώτατο επιφανειακό νερό είναι νέο ή πανάρχαιο, ή πώς μπορεί να μεταναστεύει γύρω από τη Σελήνη. Ένας άλλος παράγοντας που οι πτώσεις μετεωροειδών στα δάπεδα των κρατήρων μπορούν να βοηθήσουν στην ερμηνεία του φαινομένου, είναι το γιατί οι επιστήμονες ανακαλύπτουν επιθέματα από λεπτεπίλεπτο πάγο ο οποίος έχει διαμορφωθεί σε αραιό Ρηγόλιθο, ή σεληνιακό χώμα, ενώ θα έπρεπε να υπάρχουν μεγάλα κομμάτια από καθαρό υδάτινο πάγο.
Παρόλο που τα ερωτήματα σχετικά με το νερό είναι πάρα πολλές, είναι σημαντικό να θυμόμαστε, δήλωσε ο Farrell, ότι μόνο την τελευταία δεκαετία οι επιστήμονες ανακάλυψαν στοιχεία ότι η Σελήνη δεν είναι ένας ξηρός, νεκρός βράχος, όπως πολλοί υπέθεταν από καιρό. Η τροχιακή διαστημοσυσκευή LRO, με τις χιλιάδες της τροχιές και 1 petabyte επιστημονικών δεδομένων (που ισοδυναμεί με περίπου 200.000 ταινίες μεγάλου μήκους σε απευθείας σύνδεση), έχει καθοριστική σημασία. Ο Παρατηρησιακός Δορυφόρος Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS), αποκάλυψε νερό σε μορφή πάγου μετά από μια σκόπιμη συντριβή του στον κρατήρα Cabeus το 2009 απελευθερώνοντας ένα πίδακα καλά διατηρημένου υλικού από το δάπεδο του κρατήρα, μέσα στον οποίο υπήρχε και νερό.
"Υποψιαστήκαμε ότι υπήρχε νερό στους πόλους και το μάθαμε σίγουρα από το LCROSS, αλλά τώρα πλέον έχουμε στοιχεία ότι υπάρχει νερό και στα μεσαία σεληνιακά γεωγραφικά πλάτη", δήλωσε ο Farrell. "Έχουμε επίσης αποδείξεις ότι υπάρχει νερό το οποίο προέρχεται από πτώσεις μικρομετεωροειδών, και ακόμα έχουμε και μετρήσεις πάγου. Αλλά το ερώτημα είναι πώς σχετίζονται όλες αυτές οι πηγές νερού; "
Αυτή είναι μια ερώτηση που ο Farrell και οι συνεργάτες του βρίσκονται πιο κοντά από ποτέ στην απάντηση της.
Από την LONNIE SHEKHTMAN, NASA’S GODDARD SPACE FLIGHT CENTER
……………….*………………..
Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο
Facebook:
Και στο blog: Αστρονομία και Επιστήμη
Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα
μπλε ή κόκκινα γράμματα)
Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
Για διορθώσεις
μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε
μας: gikasd63@hotmail.com η αφήστε μήνυμα inbox στη
Σελίδα:
Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία,
άρθρο, ή Paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα
απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη
άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη
διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com . Η δημοσίευση είναι εντελώς
δωρεάν.
Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η
ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του
αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του
άρθρου.
Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις
ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου.