I campioni dell'Oceanus Procellarum della Luna, un antico basalto di cavalla il cui nome si traduce in "Oceano delle tempeste", potrebbero essere in grado di aiutare a determinare la fonte dell'acqua lunare.

Il lander lunare cinese Chang'E-5 ha fornito la prima conferma definitiva in tempo reale in loco del segnale d'acqua nelle rocce e nel suolo del basalto tramite l'analisi spettrale a bordo nel 2020. La scoperta è stata convalidata attraverso l'analisi di laboratorio dei campioni restituiti dal lander nel 2021. Ora, il team di Chang'E-5 ha determinato la provenienza dell'acqua.

I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati il ​​14 giugno su Nature Communications .

"Per la prima volta al mondo, i risultati dell'analisi di laboratorio dei campioni di ritorno lunare e i dati spettrali delle indagini sulla superficie lunare in situ sono stati utilizzati congiuntamente per esaminare la presenza, la forma e la quantità di 'acqua' nei campioni lunari", ha affermato il co. -autore corrispondente Li Chunlai del National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences (NAOC). "I risultati rispondono accuratamente alla domanda sulle caratteristiche di distribuzione e sulla fonte d'acqua nella zona di atterraggio di Chang'E-5 e forniscono una verità fondamentale per l'interpretazione e la stima dei segnali d'acqua nei dati di rilevamento del telerilevamento."

Chang'E-5 non ha osservato fiumi o sorgenti lunari; piuttosto il lander ha identificato, in media, 30 parti di idrossile per milione nelle rocce e nel suolo sulla superficie lunare. Le molecole, composte da un atomo di ossigeno e un atomo di idrogeno, sono l'ingrediente principale dell'acqua, nonché il risultato più comune delle molecole d'acqua che reagiscono chimicamente con altra materia. Nonostante rappresenti ciò che Li chiamava "l'estremità debole delle caratteristiche di idratazione lunare", l'idrossile sta ad innaffiare ciò che il fumo sta a sparare:prove.

I campioni sono stati raccolti durante la parte più calda della giornata lunare, a temperature prossime ai 200°F, quando la superficie sarebbe stata più secca. La tempistica coincide anche con i bassi venti solari, che possono contribuire all'idratazione a una potenza sufficientemente elevata.

Anche in condizioni così disidratate, i segnali di idratazione apparivano ancora, quindi, i ricercatori hanno chiesto, da dove vengono?

Rilevato per la prima volta dallo spettrometro mineralogico lunare di bordo del lander in 11 campioni di roccia e suolo e ulteriormente confermato da cinque ulteriori analisi di laboratorio in più parti su otto dei campioni, si è scoperto che l'idrossile proveniva da due diverse fonti. Una piccola porzione è apparsa in materiale vetroso formato dai venti solari che interferiscono con la superficie lunare, proprio come è successo in un campione dell'Apollo 11 raccolto nel 1971 e testato nei primi anni 2000. Ma il campione Chang'E-5 conteneva solo circa un terzo della quantità di vetro contenente idrossile generato dal vento solare rispetto al campione Apollo.

Ciò suggerisce che il vento solare ha ancora contribuito, anche se debolmente, al contenuto di idrossile osservato nel sito di atterraggio di Chang'E-5. La maggior parte dell'idrossile nei campioni di Chang'E-5 era contenuta nell'apatite, un minerale cristallino ricco di fosfato che si trova naturalmente sulla Luna, così come sulla Terra.

"Questo eccesso di idrossile è autoctono, dimostrando la presenza di acqua interna di origine lunare nei campioni lunari Chang'E-5 e che l'acqua ha svolto un ruolo importante nella formazione e cristallizzazione del magma basaltico lunare tardivo", ha detto Li, riferendosi alla composizione del sito di atterraggio di Chang'E-5 nel basalto marino di Oceanus Procellarum. "Indagando sull'acqua lunare e sulla sua sorgente, stiamo imparando di più sulla formazione e l'evoluzione non solo della Luna stessa, ma anche del sistema solare. Inoltre, l'acqua lunare dovrebbe fornire supporto per le future risorse lunari umane in situ. "

I ricercatori stanno pianificando successive esplorazioni lunari con i successori di Chang'E-5, Chang'E-6 e Chang'E-7. Secondo Li, continueranno a ricercare l'acqua lunare tramite telerilevamento, rilevamento in loco e analisi di laboratorio per comprendere meglio la fonte, la distribuzione e la variazione temporale dell'acqua lunare, compreso il ghiaccio polare. + Esplora ulteriormente

Il lander Chang'E-5 effettua il primo rilevamento in loco di acqua sulla luna