Fjärranalysdata avslöjade att vatten (OH/H2O) på månen är latitudberoende och troligen variationer i tid på dagen. Det tyder på att en solvind har sitt ursprung i vatten med en hög avgasningsförlusthastighet på månens yta.
Det avgörs dock fortfarande om solvinden kommer från eller inte vatten i månens jordkorn kan bevaras under ytan. Överflödet, distributionen och ursprunget för månens ytvatten har nyligen rönt stort intresse på grund av dess avgörande betydelse för kommande rymdutforskning.
Chang'e-5-månens jordkornskanter har höga vätekoncentrationer och låga deuterium/väte (D/H)-förhållanden, vilket överensstämmer med månens vatten som kommer från solvind, enligt ett gemensamt forskarlag från National Space Science Center (NSSC) och Institute of Geology and Geophysics (IGG), båda anslutna till den kinesiska vetenskapsakademin (CAS).
Forskarna simulerade retentionen av väte i månens jordar vid olika temperaturer. De upptäckte att månytans medel- och höga latituddelar effektivt kunde upprätthålla vatten från solvinden.
Prof. LIN Yangting från IGG, motsvarande författare till studien, sa: "De polära månjordarna kan innehålla mer vatten än Chang'e-5-prover."
Chang'e-5-uppdraget returnerade jordprover från en plats på en mellanlatitud (43.06°N), i motsats till de sex Apollo- och tre Luna-uppdragen, som alla landade på låga breddgrader (8.97°S—26.13°N) . Chang'e-5-proverna togs också från den torraste basaltiska källaren och de yngsta kända månbasalterna (2.0 Ga). För att ta itu med den rumsliga-temporala fördelningen och retentionen av SW-härlett vatten i månregolit, Chang'e-5 prover är viktiga.
Forskarna utförde beräkningar av förhållandet deuterium/väte och NanoSIMS djupprofileringsmätningar på 17 månjordskorn som återvunnits av Chang'e-5-uppdraget.
Majoriteten av kornkanterna (överst 100 nm) hade exceptionellt låga D-värden (-908 till -992) och höga vätekoncentrationer (1,116 2,516–5 46 ppm), vilket antydde ett SW-ursprung, enligt resultaten. Bulk SW-härledd vattenhalt för Chang'e-XNUMX-månjordarna uppskattades till XNUMX ppm, vilket är jämförbart med fjärranalysresultatet baserat på kornstorleksfördelningen i månjordarna och deras väteinnehåll.
Upphettningsförsök på en del av kornen visade att vätgasen som ingick i SW kunde bibehållas efter begravning. Forskarna skapade en modell av den dynamiska jämvikten mellan implantation och avgasning av SW-väte i månens jordkorn med hjälp av dessa data och tidigare studier, vilket visar att temperatur (latitud) är en avgörande faktor vid implantation och migration av väte i månens jordar.
Prof. LIN sade, "Med den här modellen förutspådde de ett ännu högre överflöd av väte i spannmålskanterna i månens polarområden. Denna upptäckt är av stor betydelse för det framtida utnyttjandet av vattenresurserna på månen. Genom partikelsortering och uppvärmning är det också relativt lätt att exploatera och använda vattnet som finns i månens jord.”
Tidskriftsreferens:
- Yuchen Xu et al. Stort överflöd av vatten från solvinden i månens jordar från mellanlatituden. PNAS. DOI: 10.1073 / pnas.2214395119
