محققان دریافتند آبی که از باد خورشیدی در خاک های قمری به وجود آمده است

داده‌های سنجش از دور نشان داد که آب (OH/H2O) در ماه وابسته به عرض جغرافیایی است و احتمالاً تغییر زمان از روز دارد. این نشان می دهد که باد خورشیدی منشأ آب با نرخ تلفات گاززدایی بالا در آن است سطح ماه.

با این حال، هنوز مشخص می شود که آیا این منبع از باد خورشیدی است یا خیر آب در دانه های خاک قمری را می توان در زیر سطح حفظ کرد. فراوانی، توزیع و منشأ آب سطحی ماه اخیراً به دلیل اهمیت حیاتی آن در اکتشافات فضایی آینده، توجه زیادی را به خود جلب کرده است.

لبه‌های خاک ماه Chang'e-5 دارای غلظت هیدروژن بالا و نسبت دوتریوم/هیدروژن (D/H) کم هستند که با آب ماه منشأ گرفته از باد خورشیدیطبق گفته یک تیم تحقیقاتی مشترک از مرکز ملی علوم فضایی (NSSC) و موسسه زمین شناسی و ژئوفیزیک (IGG) که هر دو وابسته به آکادمی علوم چین (CAS) هستند.

محققان حفظ هیدروژن را در خاک های ماه در دماهای مختلف شبیه سازی کردند. آنها کشف کردند که بخش های عرض جغرافیایی میانی و بلند سطح ماه می تواند به طور موثر آب منشأ باد خورشیدی را حفظ کند.

پروفسور LIN Yangting از IGG، نویسنده مسئول این مطالعه، گفت: خاک های قطبی قمری می توانند آب بیشتری نسبت به نمونه های Chang'e-5 داشته باشند.

ماموریت Chang'e-5 نمونه‌های خاک را از مکانی در عرض جغرافیایی میانی (43.06 درجه شمالی) برگرداند، برخلاف شش مأموریت آپولو و سه مأموریت لونا، که همگی در عرض‌های جغرافیایی پایین (8.97 درجه جنوبی تا 26.13 درجه شمالی) فرود آمدند. . نمونه‌های Chang'e-5 نیز از خشک‌ترین زیرزمین بازالتی و جوان‌ترین بازالت‌های قمری (2.0 Ga) گرفته شد. برای پرداختن به توزیع مکانی و زمانی و حفظ آب حاصل از SW در سنگ سنگی قمری، نمونه Chang'e-5 ضروری است.

محققان محاسبات نسبت دوتریوم/هیدروژن و اندازه‌گیری عمق NanoSIMS را بر روی 17 دانه خاک ماه که توسط ماموریت Chang'e-5 بازیابی شده‌اند، انجام دادند.

طبق نتایج، اکثر لبه‌های دانه (بالاترین 100 نانومتر) مقادیر D فوق‌العاده پایین (908- تا 992-) و غلظت هیدروژن بالا (1,116-2,516 ppm) داشتند که منشاء SW را نشان می‌داد. محتوای عمده آب حاصل از SW برای خاک های قمری Chang'e-5 46 ppm برآورد شد که با نتیجه سنجش از دور بر اساس توزیع اندازه دانه خاک های قمری و محتوای هیدروژن آنها قابل مقایسه است.

آزمایش‌های حرارتی روی بخشی از دانه‌ها نشان داد که هیدروژن ترکیب شده توسط SW می‌تواند پس از دفن حفظ شود. محققان با استفاده از این داده‌ها و مطالعات قبلی، مدلی از تعادل دینامیکی بین کاشت و خروج هیدروژن SW-هیدروژن در دانه‌های خاک قمری ایجاد کردند که نشان می‌دهد دما (عرض جغرافیایی) یک عامل مهم در کاشت و مهاجرت هیدروژن در خاک‌های قمری است.

پروفسور LIN گفت:, آنها با استفاده از این مدل، فراوانی بیشتری از هیدروژن را در لبه های دانه در مناطق قطبی قمری پیش بینی کردند. این کشف برای استفاده آینده از منابع آب در ماه اهمیت زیادی دارد. همچنین از طریق تفکیک ذرات و گرمایش، بهره برداری و استفاده از آب موجود در خاک ماه نسبتاً آسان است.

مرجع مجله:

1. یوچن خو و همکاران فراوانی زیاد آب حاصل از باد خورشیدی در خاک های قمری از عرض جغرافیایی میانی. PNASبه DOI: 10.1073 / pnas.2214395119