Uit gegevens van teledetectie bleek dat water (OH/H2O) op de maan afhankelijk is van de breedtegraad en waarschijnlijk van het tijdstip van de dag varieert. Het suggereert dat een zonnewind water voortbracht met een hoog ontgassingsverlies op de bodem maan oppervlakte.
Er wordt echter nog bepaald of de zonnewind al dan niet afkomstig is water in maangrondkorrels onder de oppervlakte bewaard kunnen blijven. De overvloed, verspreiding en oorsprong van maanoppervlaktewater hebben de laatste tijd veel belangstelling getrokken vanwege het cruciale belang ervan bij de komende ruimteverkenning.
De Chang'e-5 maanbodemkorrelranden hebben hoge waterstofconcentraties en lage deuterium/waterstof (D/H) verhoudingen, wat consistent is met maanwater afkomstig uit de zonnewind, volgens een gezamenlijk onderzoeksteam van het National Space Science Center (NSSC) en het Instituut voor Geologie en Geofysica (IGG), beide verbonden aan de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS).
De onderzoekers simuleerden het vasthouden van waterstof in maanbodems bij verschillende temperaturen. Ze ontdekten dat de middelste en hoge breedtegraden van het maanoppervlak effectief water afkomstig van de zonnewind konden vasthouden.
Prof. LIN Yangting van IGG, de corresponderende auteur van de studie, zei: “De polaire maanbodems zouden meer water kunnen bevatten dan monsters van Chang’e-5.”
De Chang'e-5-missie retourneerde bodemmonsters van een plaats op middelste breedtegraad (43.06 ° N), in tegenstelling tot de zes Apollo- en drie Luna-missies, die allemaal op lage breedtegraden landden (8.97 ° ZB - 26.13 ° N). . De Chang'e-5-monsters werden ook genomen uit de droogste basaltkelder en de jongste bekende maanbasalt (2.0 Ga). Om de ruimtelijk-temporele verdeling en retentie van SW-afgeleid water in de regio aan te pakken maanregolietChang'e-5-monsters zijn essentieel.
De onderzoekers voerden berekeningen uit van de deuterium/waterstofverhouding en NanoSIMS-diepteprofileringsmetingen op 17 maanbodemkorrels die waren teruggevonden door de Chang'e-5-missie.
Het merendeel van de korrelranden (bovenste 100 nm) had uitzonderlijk lage D-waarden (-908 tot -992) en hoge waterstofconcentraties (1,116–2,516 ppm), wat volgens de resultaten een SW-oorsprong suggereerde. Het bulk-ZW-afgeleide watergehalte voor de Chang'e-5 maanbodems werd geschat op 46 ppm, wat vergelijkbaar is met het resultaat van teledetectie op basis van de korrelgrootteverdeling van de maanbodems en hun waterstofgehalte.
Verwarmingstests op een deel van de korrels toonden aan dat de door de SW opgenomen waterstof na begraving behouden kon blijven. De onderzoekers creëerden een model van het dynamische evenwicht tussen de implantatie en ontgassing van SW-waterstof in maanbodemkorrels met behulp van deze gegevens en eerdere studies, wat aantoont dat temperatuur (breedtegraad) een cruciale factor is bij de implantatie en migratie van waterstof in maanbodems.
Prof. LIN zei, “Met behulp van dit model voorspelden ze een nog grotere hoeveelheid waterstof in de graanranden in de poolgebieden van de maan. Deze ontdekking is van grote betekenis voor het toekomstige gebruik van watervoorraden op de maan. Bovendien is het door het sorteren en verwarmen van deeltjes relatief eenvoudig om het water in de maanbodem te exploiteren en te gebruiken.”
Journal Reference:
- Yuchen Xu et al. Hoge overvloed aan door zonnewind afkomstig water in maanbodems vanaf de middelste breedtegraad. PNAS DOI: 10.1073 / pnas.2214395119
