Schattingen van waterijs op de maan krijgen een 'dramatische' downgrade – Physics World

Nieuwe schattingen van planetaire wetenschappers in de VS suggereren dat de maan aanzienlijk minder waterijs bevat dan eerder werd gedacht. De bevindingen bieden niet alleen inzicht in de geschiedenis en samenstelling van de maan, maar hebben ook implicaties voor plannen om op de lange termijn een menselijke aanwezigheid op het maanoppervlak te vestigen of om de maan te gebruiken als basis voor bemande missies naar andere lichamen in het zonnestelsel.

In tegenstelling tot de aarde wordt de maan niet aan elke pool gekroond door ijskappen. In plaats daarvan hoopt water van komeetinslagen en andere bronnen zich op in permanent beschaduwde gebieden (PSR's) die zich in duizenden grote en kleine kraters bevinden. Deze PSR's behoren tot de koudste plekken in het zonnestelsel en zijn geconcentreerd aan de polen van de maan, waar zonlicht in een ondiepe hoek van slechts 1.5 graden op het maanoppervlak valt.

Miljarden jaren geleden stond de as van de maan echter veel meer gekanteld – misschien wel 77 graden. Door deze extreme axiale kanteling werden de polen blootgesteld aan fel zonlicht, waardoor PSR's werden geëlimineerd en eerder opgehoopt ijs in gas sublimeerde.

De oorzaak van de kanteling van de maan en de redenen waarom deze verdween, zijn relatief goed begrepen. “De maan ontstond 4.5 miljard jaar geleden dicht bij de aarde door een botsing van een kleine planeet met de vroege aarde, en is sindsdien naar buiten gemigreerd”, legt hij uit. Norbert Schörghofer, een senior wetenschapper aan het Planetary Science Institute in Hawaï en co-auteur van een artikel in Wetenschap Advances op het onderzoek. ‘Vroeger stond het meer onder de invloed van de getijdenkrachten van de aarde, maar nu spelen de getijden van de zon een grotere rol, en deze overgang dwong een heroriëntatie van de maanas af.’

De belangrijkste onbeantwoorde vraag was wanneer deze transitie plaatsvond. Een vroege datering zou betekenen dat een deel van het water dat de maan tijdens haar vorming heeft gewonnen of uitgegast, daar misschien nog steeds aanwezig is, opgesloten in kraters. Een latere zou impliceren dat bijna al dit vroege water verloren was gegaan in de ruimte.

Nieuw bewijs, nieuwe foto

Tot voor kort was de geschiedenis van de afstand aarde-maan niet goed genoeg bekend om de transitiedatum met enige zekerheid te kunnen schatten. In 2022 echter, astronomen van het Franse Observatoire de Paris langdurige discrepanties opgelost tussen geochemische gegevens en fysieke modellen van getijdeninteracties. Hun verbeterde model maakte Schörghofer en co-auteur mogelijk Raluca Rufu van het Southwest Research Institute in Boulder, Colorado om de kanteling van de maan in kaart te brengen als functie van de tijd – en dat, samen met metingen van de oppervlaktehoogte van de Maanorbitale hoogtemeterlaser (LOLA), stelde hen in staat te berekenen hoeveel ijs er in de huidige PSR's aanwezig is.

Uit deze berekeningen blijkt dat de oudste PSR’s niet meer dan 3.94 miljard jaar geleden zijn gevormd, waardoor het waterijs op de maan aanzienlijk jonger en dus veel minder uitgebreid is dan eerdere studies suggereerden. “De algemene schattingen voor de hoeveelheid waterijs die kan worden verwacht, moeten dramatisch naar beneden worden bijgesteld”, vertelt Schörghofer. Natuurkunde wereld. Hij voegt dat toe Kevin Kanon, een geoloog aan de Colorado School of Mines die een lijst met veelbelovende mijnbouw- en landingsplaatsen op de maan, is al begonnen met het bijwerken van schattingen van het waterijs op de maan op basis van de nieuwe bevindingen. Volgens hem, zegt Schörghofer, worden “afzettingen van bijna puur ijs met een dikte van tientallen tot honderden meters niet langer verwacht”.

De vooruitzichten voor potentiële maanwaterzoekers zijn echter niet geheel negatief. “We hebben nu nauwkeurigere kaarten van waar de grootste ijsconcentraties op de maan te verwachten zijn”, merkt Schörghofer op. “Dit kan uiterst nuttig zijn bij de selectie van landingsplaatsen.”

Satellieten vinden water op de maan

Schörghofer voegt daaraan toe dat in a eerdere studie, hij, Paul Hayne van de Universiteit van Colorado, Boulder en Oded Aharonson van het Israëlische Weizmann Institute of Science ontdekte dat PSR’s op grotere schaal verspreid waren dan verwacht. Hoewel het nieuwe werk met Rufu de maximale leeftijd van PSR’s verkort, blijkt ook dat PSR’s zo jong als 0.9 miljard jaar – die doorgaans kleiner zijn dan oudere PSR’s vanwege de kleinere omvang van de kraters die ze herbergen – nog steeds ijs kunnen bevatten. “Over het geheel genomen verwachten we minder ijs, maar op meer plaatsen”, besluit hij.

In de toekomst hopen Schörghofer en collega's hun ijsschattingen te verfijnen door de exacte temperaturen te berekenen in schaduwrijke kraters zoals Cabeus, die NASA's Lunar Crater Observation en Sensing Satellite (LCROSS) stortte in 2009 in. Deze berekeningen kunnen worden gedaan met behulp van modellen die rekening houden met hoe licht rondkaatst in kraters die geen direct zonlicht ontvangen, maar Schörghofer denkt dat het een paar jaar zal duren om betrouwbare resultaten te krijgen.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://physicsworld.com/a/estimates-of-water-ice-on-the-moon-get-a-dramatic-downgrade/