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    I ricercatori creano la prima mappa globale dell'acqua nel suolo della Luna

    Una nuova mappa rivela le quantità d'acqua intrappolate nel suolo lunare. Le quantità aumentano verso i poli, suggerendo che gran parte dell'acqua sia stata impiantata dal vento solare (i punti gialli indicano i siti di atterraggio dell'Apollo). Credito:laboratorio Milliken / Brown University

    Nelle ricerche che potrebbero rivelarsi utili ai futuri esploratori lunari, gli scienziati della Brown University hanno creato la prima mappa quantitativa dell'acqua e dei suoi elementi chimici intrappolati nella parte più alta del suolo lunare.

    Lo studio, pubblicato in Progressi scientifici , si basa sulla scoperta iniziale nel 2009 dell'acqua e di una molecola correlata:l'idrossile, che consiste di un atomo ciascuno di idrogeno e ossigeno nel suolo lunare. L'ultimo studio utilizza una nuova calibrazione dei dati presi dal Moon Mineralogy Mapper della NASA, che ha volato a bordo della navicella spaziale indiana Chandrayaan-1, quantificare quanta acqua è presente su scala globale.

    "La firma dell'acqua è presente quasi ovunque sulla superficie lunare, non limitato alle regioni polari come precedentemente riportato, " ha detto l'autore principale dello studio, Shuai Li, che ha svolto il lavoro mentre un dottorato di ricerca. studente alla Brown University ed è ora ricercatore post-dottorato presso l'Università delle Hawaii. "La quantità di acqua aumenta verso i poli e non mostra differenze significative tra terreni compositivi distinti".

    La concentrazione dell'acqua raggiunge una media massima di circa 500-750 parti per milione alle latitudini più elevate. Non è molto, meno di quello che si trova nelle sabbie dei deserti più aridi della Terra, ma non è nemmeno niente.

    "Questa è una tabella di marcia per dove esiste l'acqua sulla superficie della Luna, " ha detto Ralph Milliken, un professore associato alla Brown e co-autore di Li. "Ora che abbiamo queste mappe quantitative che mostrano dove si trova l'acqua e in che quantità, possiamo iniziare a pensare se potrebbe valere la pena estrarre, o come acqua potabile per gli astronauti o per produrre carburante".

    I ricercatori affermano che il modo in cui l'acqua è distribuita sulla Luna fornisce indizi sulla sua fonte. La distribuzione è in gran parte uniforme piuttosto che chiazzata, con concentrazioni progressivamente decrescenti verso l'equatore. Questo modello è coerente con l'impianto tramite il vento solare:il bombardamento costante di protoni dal sole, che possono formare idrossili e acqua molecolare una volta posizionati.

    Sebbene la maggior parte dell'acqua mappata in questo studio possa essere attribuita al vento solare, c'erano delle eccezioni. Per esempio, i ricercatori hanno trovato concentrazioni di acqua superiori alla media nei depositi vulcanici lunari vicino all'equatore della Luna, dove l'acqua di fondo nel terreno è scarsa. Piuttosto che venire dal vento solare, l'acqua in quei depositi localizzati probabilmente proviene dalle profondità del mantello lunare ed è eruttata in superficie nel magma lunare. Li e Milliken hanno riportato questi risultati separatamente nel luglio di quest'anno.

    Lo studio ha anche scoperto che la concentrazione dell'acqua cambia nel corso del giorno lunare a latitudini inferiori a 60 gradi, passando da più umido al mattino presto e alla sera a quasi secco intorno a mezzogiorno lunare. La fluttuazione può arrivare fino a 200 parti per milione.

    "Non sappiamo esattamente quale sia il meccanismo di questa fluttuazione, ma ci dice che il processo di formazione dell'acqua nel suolo lunare è attivo e sta accadendo oggi, " ha detto Milliken. "Ciò solleva la possibilità che l'acqua possa ri-accumularsi dopo l'estrazione, ma abbiamo bisogno di capire meglio la fisica del perché e come questo accade per capire la scala temporale in cui l'acqua può essere rinnovata".

    Li afferma che la ricerca di laboratorio potrebbe essere utile per comprendere meglio questo tipo di processi. "Speriamo che questo motivi la comunità planetaria a continuare gli esperimenti di laboratorio per comprendere l'interazione del vento solare con il suolo lunare e i possibili meccanismi di come l'acqua migra attraverso la superficie lunare in questi tempi relativamente brevi, " Egli ha detto.

    Per quanto utili possano essere le nuove mappe, lasciano ancora molte domande senza risposta sull'acqua lunare. Il mappatore di mineralogia lunare, che ha fornito i dati per la ricerca, misura la luce riflessa dalla superficie lunare. Ciò significa che non può cercare acqua in luoghi permanentemente ombreggiati dai raggi del sole. Molti scienziati pensano che queste regioni permanentemente in ombra, come i pavimenti dei crateri da impatto nelle regioni polari della Luna, potrebbe contenere grandi depositi o ghiaccio d'acqua.

    "Quei depositi di ghiaccio possono davvero essere lì, "Milliken ha detto, "ma poiché si trovano in aree in ombra non è qualcosa che possiamo confermare facilmente usando questi dati".

    Inoltre, non è chiaro quanto in profondità nel suolo vada l'acqua mappata nello studio.

    "Stiamo percependo solo il millimetro superiore o giù di lì del suolo, e non possiamo dire con certezza com'è il contenuto d'acqua sottostante, " ha detto Milliken. "La distribuzione dell'acqua con la profondità potrebbe fare una grande differenza in termini di quanta acqua è effettivamente presente".

    Ancora, dicono i ricercatori, lo studio fornisce un buon punto di partenza per pensare a come potrebbero essere utilizzate le risorse idriche lunari.

    "Resta da vedere se l'estrazione potrebbe essere fattibile, " ha detto Milliken. "Ma questi risultati ci mostrano quale sia la gamma di disponibilità di acqua sulla superficie in modo che possiamo iniziare a pensare a dove potremmo voler andare per ottenerla e se ha senso dal punto di vista economico farlo".


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