Ocene vodnega ledu na Luni so 'dramatično' znižane – Svet fizike

Nove ocene planetologov v ZDA kažejo, da je na Luni precej manj vodnega ledu, kot se je mislilo prej. Poleg tega, da zagotavljajo vpogled v zgodovino in sestavo Lune, ugotovitve vplivajo tudi na načrte za vzpostavitev dolgoročne prisotnosti ljudi na Luninem površju ali uporabo Lune kot baze za misije s posadko na druga telesa sončnega sistema.

Za razliko od Zemlje Luna ni okronana z ledenimi kapami na vsakem polu. Namesto tega se voda iz trkov kometa in drugih virov kopiči v trajno zasenčenih območjih (PSR), ki ležijo znotraj tisočih velikih in majhnih kraterjev. Ti PSR so nekateri najhladnejših krajev v sončnem sistemu in so skoncentrirani na luninih polih, kjer sončna svetloba pada na lunino površino pod kotom le 1.5 stopinje.

Pred milijardami let pa je bila Lunina os veliko bolj nagnjena – morda kar za 77 stopinj. Ta ekstremni aksialni nagib je poli izpostavil močni sončni svetlobi, s čimer je odstranil PSR in povzročil sublimacijo morebitnega predhodno nabranega ledu v plin.

Vzrok Luninega nagiba in razlogi, zakaj je izginila, so razmeroma dobro znani. "Luna je nastala blizu Zemlje pred 4.5 milijarde let zaradi trka majhnega planeta z zgodnjo Zemljo in se je od takrat preselila navzven," pojasnjuje Norbert Schörghofer, višji znanstvenik na Planetary Science Institute na Havajih in soavtor članka v Znanost Predplačila o raziskavi. "Zgodaj je bilo bolj pod vplivom plimskih sil z Zemlje, zdaj pa ima plimovanje s Sonca večjo vlogo in ta prehod je prisilil preusmeritev lunine osi."

Glavno neodgovorjeno vprašanje je bilo, kdaj se je ta prehod zgodil. Zgodnji datum bi pomenil, da je nekaj vode, ki jo je Luna pridobila ali izločila med svojim nastankom, morda še vedno tam, zaklenjena v kraterjih. Poznejša bi namigovala, da je bila skoraj vsa ta zgodnja voda izgubljena v vesolju.

Novi dokazi, nova slika

Do nedavnega zgodovina razdalje Zemlja-Luna ni bila dovolj dobro poznana, da bi lahko z gotovostjo ocenili datum prehoda. Leta 2022 pa so astronomi francoskega Observatoire de Paris odpravila dolgoletna neskladja med geokemičnimi podatki in fizikalnimi modeli interakcij plimovanja. Njihov izboljšan model je Schörghoferju in soavtorju omogočil Raluca Rufu Southwest Research Institute v Boulderju v Koloradu, da bi narisal lunin nagib v odvisnosti od časa – in to skupaj z meritvami površinske višine iz Lunarni orbitalni laserski višinomer (LOLA), jim je omogočil izračunati, koliko ledu obstaja v današnjih PSR.

Ti izračuni razkrivajo, da so najstarejši PSR nastali pred največ 3.94 milijarde let, zaradi česar je vodni led na Luni precej mlajši in zato veliko manj obsežen, kot so nakazovale prejšnje študije. "Splošne ocene količine vodnega ledu, ki jo je mogoče pričakovati, je treba dramatično spremeniti navzdol," pravi Schörghofer. Svet fizike. Dodaja, da Kevin Cannon, geolog na rudarski šoli v Koloradu, ki vzdržuje a seznam obetavnih mest za rudarjenje in pristajanje na Luni, je že začel posodabljati ocene vodnega ledu na Luni na podlagi novih ugotovitev. Po njegovih besedah ​​Schörghofer pravi, da "nanosov skoraj čistega ledu, debelih deset do sto metrov, ni več pričakovati".

Obeti za morebitne iskalce lunarne vode pa niso povsem negativni. "Zdaj imamo natančnejše zemljevide, kje na Luni lahko pričakujemo največje koncentracije ledu," ugotavlja Schörghofer. "To je lahko zelo koristno pri izbiri pristajalnih mest."

Sateliti najdejo vodo na Luni

Schörghofer dodaja, da v a Predhodna študija, on, Paul Hayne Univerze v Koloradu, Boulder in Oded Aharonson z izraelskega Weizmannovega inštituta za znanost je ugotovil, da so bili PSR bolj razširjeni, kot je bilo pričakovano. Medtem ko novo delo z Rufujem skrajšuje najvišjo starost PSR, pa tudi kaže, da PSR, stari 0.9 milijarde let – ki so običajno manjši od starejših PSR zaradi manjše velikosti kraterjev, v katerih se nahajajo – lahko še vedno vsebujejo led. "Na splošno pričakujemo manj ledu, vendar na več mestih," zaključuje.

Schörghofer in njegovi sodelavci upajo, da bodo v prihodnosti izboljšali svoje ocene o ledu z izračunom natančnih temperatur v zasenčenih kraterjih, kot je Cabeus, ki ga NASA Satelit za opazovanje in zaznavanje lunarnih kraterjev (LCROSS) strmoglavilo leta 2009. Te izračune je mogoče narediti z uporabo modelov, ki vključujejo, kako se svetloba odbija okoli znotraj kraterjev, ki ne prejmejo neposredne sončne svetlobe, vendar Schörghofer meni, da bo trajalo nekaj let, da dobimo zanesljive rezultate.

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
• PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
• vir: https://physicsworld.com/a/estimates-of-water-ice-on-the-moon-get-a-dramatic-downgrade/