Τα δεδομένα τηλεπισκόπησης αποκάλυψαν ότι το νερό (OH/H2O) στη Σελήνη εξαρτάται από το γεωγραφικό πλάτος και πιθανώς διαφέρει από την ώρα της ημέρας. Υποδηλώνει ότι ένας ηλιακός άνεμος προήλθε από νερό με υψηλό ρυθμό απαέρωσης σεληνιακή επιφάνεια.
Ωστόσο, εξακολουθεί να προσδιορίζεται εάν ο ηλιακός άνεμος προέρχεται ή όχι νερό σε κόκκους σεληνιακού εδάφους μπορεί να διατηρηθεί κάτω από την επιφάνεια. Η αφθονία, η κατανομή και η προέλευση των σεληνιακών επιφανειακών υδάτων έχουν προσελκύσει πρόσφατα μεγάλο ενδιαφέρον λόγω της κρίσιμης σημασίας τους στην επερχόμενη εξερεύνηση του διαστήματος.
Τα σεληνιακά στεφάνια εδάφους Chang'e-5 έχουν υψηλές συγκεντρώσεις υδρογόνου και χαμηλές αναλογίες δευτερίου/υδρογόνου (D/H), οι οποίες είναι σύμφωνες με το σεληνιακό νερό που προέρχεται από ηλιακός άνεμος, σύμφωνα με μια κοινή ερευνητική ομάδα από το Εθνικό Κέντρο Διαστημικής Επιστήμης (NSSC) και το Ινστιτούτο Γεωλογίας και Γεωφυσικής (IGG), αμφότερα συνδεδεμένα με την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών (CAS).
Οι ερευνητές προσομοίωσαν την κατακράτηση υδρογόνου σε σεληνιακά εδάφη σε διάφορες θερμοκρασίες. Ανακάλυψαν ότι το μεσαίο και μεγάλο γεωγραφικό πλάτος της επιφάνειας της Σελήνης θα μπορούσε να διατηρήσει αποτελεσματικά το νερό που προέρχεται από τον ηλιακό άνεμο.
Ο καθηγητής LIN Yangting από το IGG, ο αντίστοιχος συγγραφέας της μελέτης, είπε, «Τα πολικά σεληνιακά εδάφη θα μπορούσαν να περιέχουν περισσότερο νερό από τα δείγματα Chang'e-5».
Η αποστολή Chang'e-5 επέστρεψε δείγματα εδάφους από ένα μέρος σε μεσαίο γεωγραφικό πλάτος (43.06°Β), σε αντίθεση με τις έξι αποστολές Apollo και τρεις Luna, οι οποίες έπεσαν όλες σε χαμηλά γεωγραφικά πλάτη (8.97°S-26.13°N) . Τα δείγματα Chang'e-5 ελήφθησαν επίσης από το πιο ξηρό βασαλτικό υπόγειο και τους νεότερους γνωστούς σεληνιακούς βασάλτες (2.0 Ga). Για να αντιμετωπιστεί η χωροχρονική κατανομή και κατακράτηση νερού που προέρχεται από ΝΔ στο σεληνιακός ρηγόλιθος, τα δείγματα Chang'e-5 είναι απαραίτητα.
Οι ερευνητές πραγματοποίησαν υπολογισμούς αναλογίας δευτερίου/υδρογόνου και μετρήσεις προφίλ βάθους NanoSIMS σε 17 σεληνιακούς κόκκους εδάφους που ανακτήθηκαν από την αποστολή Chang'e-5.
Η πλειονότητα των στεφάνων κόκκων (το ανώτερο 100 nm) είχε εξαιρετικά χαμηλές τιμές D (-908 έως -992) και υψηλές συγκεντρώσεις υδρογόνου (1,116–2,516 ppm), οι οποίες υποδηλώνουν προέλευση ΝΔ, σύμφωνα με τα αποτελέσματα. Η χύδην περιεκτικότητα σε νερό που προέρχεται από τη ΝΔ για τα σεληνιακά εδάφη Chang'e-5 εκτιμήθηκε ότι είναι 46 ppm, η οποία είναι συγκρίσιμη με το αποτέλεσμα της τηλεπισκόπησης με βάση την κατανομή μεγέθους κόκκων των σεληνιακών εδαφών και την περιεκτικότητά τους σε υδρογόνο.
Οι δοκιμές θέρμανσης σε ένα μέρος των κόκκων έδειξαν ότι το υδρογόνο που ενσωματώθηκε από το SW μπορούσε να διατηρηθεί μετά την ταφή. Οι ερευνητές δημιούργησαν ένα μοντέλο της δυναμικής ισορροπίας μεταξύ της εμφύτευσης και της εξάτμισης του SW-υδρογόνου σε κόκκους του σεληνιακού εδάφους χρησιμοποιώντας αυτά τα δεδομένα και προηγούμενες μελέτες, αποδεικνύοντας ότι η θερμοκρασία (γεωγραφικό πλάτος) είναι κρίσιμος παράγοντας για την εμφύτευση και τη μετανάστευση του υδρογόνου στα σεληνιακά εδάφη.
Καθ. LIN είπε, «Χρησιμοποιώντας αυτό το μοντέλο, προέβλεψαν ακόμη μεγαλύτερη αφθονία υδρογόνου στα χείλη των κόκκων στις σεληνιακές πολικές περιοχές. Αυτή η ανακάλυψη έχει μεγάλη σημασία για τη μελλοντική αξιοποίηση των υδάτινων πόρων στη Σελήνη. Επίσης, μέσω της διαλογής σωματιδίων και της θέρμανσης, είναι σχετικά εύκολο να αξιοποιηθεί και να χρησιμοποιηθεί το νερό που περιέχεται στο σεληνιακό έδαφος».
Αναφορά στο περιοδικό:
- Yuchen Xu et al. Υψηλή αφθονία νερού που προέρχεται από τον ηλιακό άνεμο σε σεληνιακά εδάφη από το μεσαίο γεωγραφικό πλάτος. PNASΕ DOI: 10.1073 / pnas.2214395119
