Dữ liệu viễn thám tiết lộ rằng nước (OH/H2O) trên Mặt trăng phụ thuộc vào vĩ độ và có thể thay đổi theo thời gian trong ngày. Nó gợi ý rằng gió mặt trời có nguồn gốc từ nước với tỷ lệ thất thoát khí khử cao trên Bề mặt mặt trăng.
Tuy nhiên, người ta vẫn đang xác định liệu năng lượng gió mặt trời có nguồn gốc từ gió mặt trời hay không nước trong hạt đất mặt trăng có thể được bảo quản bên dưới bề mặt. Sự phong phú, sự phân bố và nguồn gốc của nước trên bề mặt Mặt Trăng gần đây đã thu hút nhiều sự quan tâm vì tầm quan trọng của nó trong hoạt động thám hiểm không gian sắp tới.
Vành hạt đất mặt trăng Chang'e-5 có nồng độ hydro cao và tỷ lệ deuterium/hydro (D/H) thấp, phù hợp với nước mặt trăng có nguồn gốc từ gió trời, theo một nhóm nghiên cứu chung từ Trung tâm Khoa học Vũ trụ Quốc gia (NSSC) và Viện Địa chất và Địa vật lý (IGG), cả hai đều liên kết với Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS).
Các nhà nghiên cứu đã mô phỏng việc lưu giữ hydro trong đất mặt trăng ở các nhiệt độ khác nhau. Họ phát hiện ra rằng các phần vĩ độ trung bình và cao của bề mặt mặt trăng có thể duy trì hiệu quả nguồn nước có nguồn gốc từ gió mặt trời.
Giáo sư LIN Yangting từ IGG, tác giả tương ứng của nghiên cứu, cho biết: “Đất ở vùng cực của mặt trăng có thể chứa nhiều nước hơn mẫu Hằng Nga-5.”
Sứ mệnh Chang'e-5 đã trả về các mẫu đất từ một địa điểm ở vĩ độ trung bình (43.06°N), trái ngược với sáu sứ mệnh Apollo và ba sứ mệnh Luna, tất cả đều chạm xuống vĩ độ thấp (8.97°N—26.13°N) . Các mẫu Hằng Nga-5 cũng được lấy từ tầng bazan khô nhất và bazan mặt trăng trẻ nhất được biết đến (2.0 Ga). Để giải quyết vấn đề phân bổ và lưu giữ nước có nguồn gốc từ SW trong không gian-thời gian trong regolith mặt trăng, Mẫu Chang'e-5 là rất cần thiết.
Các nhà nghiên cứu đã thực hiện tính toán tỷ lệ deuterium/hydro và đo độ sâu NanoSIMS trên 17 hạt đất mặt trăng được phục hồi sau sứ mệnh Chang'e-5.
Theo kết quả, phần lớn các vành hạt (100 nm trên cùng) có giá trị D đặc biệt thấp (-908 đến -992) và nồng độ hydro cao (1,116–2,516 ppm), cho thấy nguồn gốc SW. Hàm lượng nước có nguồn gốc từ SW trong đất mặt trăng Chang'e-5 được ước tính là 46 ppm, tương đương với kết quả viễn thám dựa trên sự phân bố kích thước hạt của đất mặt trăng và hàm lượng hydro của chúng.
Các thử nghiệm gia nhiệt trên một phần hạt cho thấy hydro được tích hợp bởi SW có thể được duy trì sau khi chôn cất. Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một mô hình cân bằng động giữa việc cấy và thoát khí hydro SW trong các hạt đất mặt trăng bằng cách sử dụng dữ liệu này và các nghiên cứu trước đó, chứng minh rằng nhiệt độ (vĩ độ) là yếu tố quan trọng trong việc cấy và di chuyển hydro trong đất mặt trăng.
Giáo sư LÂM nói, “Sử dụng mô hình này, họ dự đoán lượng hydro thậm chí còn cao hơn trong các vành hạt ở các vùng cực của Mặt Trăng. Phát hiện này có ý nghĩa to lớn đối với việc sử dụng tài nguyên nước trên Mặt trăng trong tương lai. Ngoài ra, thông qua việc phân loại và đun nóng hạt, việc khai thác và sử dụng nước có trong đất mặt trăng là tương đối dễ dàng.”
Tạp chí tham khảo:
- Yuchen Xu và cộng sự. Lượng nước có nguồn gốc từ gió mặt trời dồi dào trong đất mặt trăng từ vĩ độ trung bình. PNAS. DOI: 10.1073 / pnas.2214395119
