Ay'daki su buzu tahminlerinde 'dramatik' bir düşüş yaşanıyor - Fizik Dünyası

Ay'daki su buzu tahminlerinde 'dramatik' bir düşüş yaşanıyor - Fizik Dünyası

Zaman Damgası: 22 Eylül 2023 7:10

Ay'daki yoğun gölgeli kraterlerin fotoğrafı
Gölgeli bir liman: Güneş, Ay'a kutuplarından çok düşük bir açıyla vurduğu için, güneş ışığı bazı derin kraterlerin tabanlarına asla ulaşmaz. Kalıcı olarak gölgelenen bu bölgeler, su buzu gibi uçucu kimyasalları hapseder, ancak son çalışma bunların daha önce düşünülenden daha yakın zamanda oluştuğunu gösteriyor; dolayısıyla Ay'daki su buzu hakkındaki mevcut tahminler çok yüksek olabilir. (Nezaket: NASA'nın Bilimsel Görselleştirme Stüdyosu)

ABD'deki gezegen bilim adamlarının yeni tahminleri, Ay'ın daha önce düşünülenden önemli ölçüde daha az su buzu içerdiğini öne sürüyor. Bulgular, Ay'ın tarihi ve bileşimi hakkında bilgi sağlamanın yanı sıra, Ay yüzeyinde uzun vadeli bir insan varlığı oluşturma veya Ay'ı diğer güneş sistemi cisimlerine yapılacak mürettebatlı görevler için bir üs olarak kullanma planlarına da etki ediyor.

Dünya'nın aksine, Ay'ın her iki kutbundaki buz tabakaları da taçlandırmıyor. Bunun yerine, kuyruklu yıldız çarpmalarından ve diğer kaynaklardan gelen su, binlerce irili ufaklı kraterin içinde yer alan kalıcı olarak gölgelenen bölgelerde (PSR'ler) birikir. Bu PSR'ler güneş sistemindeki en soğuk yerlerden bazılarıdır ve güneş ışığının ay yüzeyine yalnızca 1.5 derecelik sığ bir açıyla çarptığı Ay'ın kutuplarında yoğunlaşırlar.

Ancak milyarlarca yıl önce Ay'ın ekseni çok daha eğikti; belki de 77 dereceye kadar. Bu aşırı eksenel eğim, kutupları sert güneş ışığına maruz bırakarak PSR'leri ortadan kaldırdı ve önceden birikmiş buzun gaza dönüşmesine neden oldu.

Ay'ın eğikliğinin nedeni ve ortadan kaybolmasının nedenleri nispeten iyi anlaşılmıştır. "Ay, 4.5 milyar yıl önce küçük bir gezegenin Dünya ile çarpışması sonucu Dünya'ya yakın bir yerde oluştu ve o zamandan beri dışarıya doğru göç etti" diye açıklıyor Norbert SchörghoferHawaii'deki Gezegen Bilimi Enstitüsü'nde kıdemli bir bilim insanı ve bir makalenin ortak yazarı Bilim Gelişmeler araştırma hakkında. "İlk başlarda, Dünya'dan gelen gelgit kuvvetlerinin etkisi altındaydı, ancak şimdi Güneş'ten gelen gelgitler daha büyük bir rol oynuyor ve bu geçiş, ay ekseninin yeniden yönlendirilmesine neden oldu."

Cevaplanmayan asıl soru bu geçişin ne zaman gerçekleştiğiydi. Erken bir tarih, Ay'ın oluşumu sırasında kazandığı veya gazı dışarı attığı suyun bir kısmının hala orada, kraterlerde kilitli olabileceği anlamına gelebilir. Daha sonraki bir olay, bu ilk suyun neredeyse tamamının uzayda kaybolduğu anlamına geliyordu.

Yeni kanıt, yeni resim

Yakın zamana kadar, Dünya-Ay mesafesinin geçmişi, geçiş tarihini kesin olarak tahmin edebilecek kadar iyi bilinmiyordu. Ancak 2022'de Fransa'daki Paris Gözlemevi'ndeki gökbilimciler uzun süredir devam eden anlaşmazlıkları çözdü Jeokimyasal veriler ile gelgit etkileşimlerinin fiziksel modelleri arasında. Geliştirilmiş modelleri Schörghofer ve ortak yazara olanak sağladı Raluca Rufu Boulder, Colorado'daki Southwest Araştırma Enstitüsü'nün ayın eğimini zamanın bir fonksiyonu olarak çizmesi için - ve bunu, Dünya'dan alınan yüzey yüksekliği ölçümleriyle birlikte - Ay Yörünge Altimetre Lazeri (LOLA), günümüzün PSR'lerinde ne kadar buz bulunduğunu hesaplamalarını sağladı.

Ay'daki su buzu tahminleri 'dramatik' bir düşüşe uğradı – Fizik Dünyası PlatoBlockchain Veri İstihbaratı. Dikey Arama. Ai.
Karanlıklaşıyor: Ay'ın güney kutbu yakınındaki kalıcı gölgeli bölgelerinin (PSR'ler) haritası. Renkli yamalar, mevcut topoğrafyayla PSR'lerin 3.3 milyar yıl önceki (kırmızı), 2.1 milyar yıl önceki (yeşil) ve günümüze yakın (mavi) kapsamını gösteriyor. (Nezaket: Schörghofer/Rufu 2023)

Bu hesaplamalar, en eski PSR'lerin en fazla 3.94 milyar yıl önce oluştuğunu, bunun da Ay'daki su buzunu daha önceki çalışmaların önerdiğinden çok daha genç ve dolayısıyla çok daha az kapsamlı hale getirdiğini ortaya koyuyor. Schörghofer, "Beklenebilecek su buzu miktarına ilişkin genel tahminlerin önemli ölçüde aşağıya doğru revize edilmesi gerekiyor" dedi. Fizik dünyası. O ekliyor Kevin CannonColorado Maden Okulu'ndan bir jeolog olan gelecek vaat eden ay madenciliği ve iniş alanlarının listesi, yeni bulgulara dayanarak Ay'ın su buzuna ilişkin tahminleri güncellemeye başladı bile. Ona göre Schörghofer, "onlarca ila yüzlerce metre kalınlığında neredeyse saf buz birikintilerinin artık beklenmediğini" söylüyor.

Ancak Ay'da su arayacak olanların görünümü tamamen olumsuz değil. Schörghofer, "Artık Ay'da en büyük buz konsantrasyonlarının nerede beklenebileceğine dair daha doğru haritalara sahibiz" diyor. "Bu, iniş alanlarının seçiminde son derece yararlı olabilir."

Schörghofer şunları ekliyor: önceki çalışma, o, paul hayne Colorado Üniversitesi'nden Boulder ve Oded Aharonson İsrail'in Weizmann Bilim Enstitüsü'nden bir araştırma, PSR'lerin beklenenden daha geniş çapta dağıtıldığını buldu. Rufu ile yapılan yeni çalışma, PSR'lerin maksimum yaşını kısaltırken, aynı zamanda onları barındıran kraterlerin daha küçük boyutu nedeniyle genellikle eski PSR'lerden daha küçük olan 0.9 milyar yıl kadar genç PSR'lerin hala buz içerebileceğini gösteriyor. "Genel olarak daha az buz bekliyoruz ama daha fazla yerde buz bekliyoruz" diye bitiriyor.

Gelecekte Schörghofer ve meslektaşları, NASA'nın gözlemlediği Cabeus gibi gölgeli kraterlerdeki kesin sıcaklıkları hesaplayarak buz tahminlerini hassaslaştırmayı umuyorlar. Ay Krateri Gözlem ve Algılama Uydusu (LCROSS) 2009'da çarptı. Bu hesaplamalar, ışığın doğrudan güneş ışığı almayan kraterlerin içinde nasıl sıçradığını içeren modeller kullanılarak yapılabilir, ancak Schörghofer güvenilir sonuçlar elde etmenin birkaç yıl alacağını düşünüyor..

Zaman Damgası:

Den fazla Fizik dünyası