Το SOFIA της NASA ανακάλυψε νερό στην φωτεινή επιφάνεια της Σελήνης

Το SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) της NASA επιβεβαίωσε, για πρώτη φορά, την ύπαρξη νερού στην φωτεινή επιφάνεια της Σελήνης. Αυτή η ανακάλυψη δείχνει ότι το νερό μπορεί να υπάρχει σε όλη την επιφάνεια της Σελήνης και όχι μόνο στη σκοτεινή πλευρά της.

Το SOFIA εντόπισε μόρια νερού (H₂O) στον Κρατήρα Clavius, έναν από τους μεγαλύτερους κρατήρες ορατούς από τη Γη, που βρίσκεται στο νότιο ημισφαίριο της Σελήνης. Προηγούμενες παρατηρήσεις στην επιφάνεια της Σελήνης ανακάλυψαν κάποια μορφή υδρογόνου, αλλά δεν μπόρεσαν να διακρίνουν μεταξύ του νερού και του στενού χημικού του σχετικού, υδροξυλίου (ΟΗ). Τα δεδομένα από αυτήν την τοποθεσία αποκαλύπτουν νερό σε συγκεντρώσεις από 100 έως 412ppm - περίπου ισοδύναμο με ένα μπουκάλι νερό 350ml - παγιδευμένο σε ένα κυβικό μέτρο εδάφους απλωμένο σε όλη τη σεληνιακή επιφάνεια. Τα αποτελέσματα δημοσιεύονται στο τελευταίο τεύχος του περιοδικού Nature Astronomy.

Συγκριτικά, η έρημος της Σαχάρας έχει 100 φορές μεγαλύτερη ποσότητα νερού από ό, τι ανίχνευσε το SOFIA στο σεληνιακό έδαφος. Παρά τις μικρές ποσότητες, η ανακάλυψη δημιουργεί νέα ερωτήματα σχετικά με το πώς δημιουργείται το νερό και πώς παραμένει στην σκληρή, χωρίς ατμόσφαιρα σεληνιακή επιφάνεια.

Το νερό είναι ένας πολύτιμος πόρος στο διάστημα και βασικό συστατικό της ζωής όπως την γνωρίζουμε. Το αν το νερό που βρέθηκε SOFIA είναι εύκολα προσβάσιμο για χρήση ως πόρος απομένει να καθοριστεί. Στο πλαίσιο του προγράμματος Artemis της NASA, η υπηρεσία είναι πρόθυμη να μάθει ό, τι μπορεί για την παρουσία νερού στη Σελήνη πριν από την αποστολή ανθρώπου στην σεληνιακή επιφάνεια το 2024 με στόχο τη δημιουργία μιας βιώσιμης ανθρώπινης παρουσίας εκεί μέχρι το τέλος της δεκαετίας.

Όταν οι αστροναύτες του Απόλλωνα επέστρεψαν για πρώτη φορά από τη Σελήνη το 1969, πίστευαν ότι η επιφάνεια της Σελήνης ήταν εντελώς στεγνή. Οι αποστολές τα τελευταία 20 χρόνια, όπως ο δορυφορικοί παρατηρητές της NASA, επιβεβαίωσαν τον πάγο σε μόνιμα σκιασμένους κρατήρες γύρω από τους πόλους της Σελήνης. Εν τω μεταξύ, αρκετά διαστημικά σκάφη - συμπεριλαμβανομένης της αποστολής Cassini και της αποστολής Comet Deep Impact, καθώς και η αποστολή Chandrayaan-1 του Ινδικού Διαστημικού Ερευνητικού Διαστήματος - και το επίγειο τηλεσκόπιο υπερύθρων της NASA, σάρωσαν ευρέως την σεληνιακή επιφάνεια και βρήκαν στοιχεία στις φωτεινές περιφέρειες. Ωστόσο, αυτές οι αποστολές δεν μπόρεσαν να διακρίνουν οριστικά τη μορφή με την οποία ήταν παρούσα - είτε H2O είτε OH.

Το SOFIA είναι ένα τροποποιημένο αεροσκάφος Boeing 747SP που επιτρέπει στους αστρονόμους να μελετήσουν το ηλιακό σύστημα με τρόπους που δεν είναι δυνατοί με επίγεια τηλεσκόπια. Το SOFIA προσέφερε ένα νέο μέσο στους επιστήμονες για να εξετάσουν τη Σελήνη. Πετώντας σε υψόμετρα έως 45.000 πόδια, αυτό το τροποποιημένο αεροσκάφος Boeing 747SP με τηλεσκόπιο διαμέτρου 106 ιντσών πετάει πάνω από το 99% των υδρατμών της ατμόσφαιρας της Γης για να πάρει μια πιο καθαρή θέα του υπερύθρου σύμπαντος. Κατάφερε να εντοπίσει το συγκεκριμένο μήκος κύματος, μοναδικό για τα μόρια νερού, στα 6,1μm πραγματοποιώντας αυτή την σημαντική ανακάλυψη στον ηλιόλουστο κρατήρα Clavius.

Πολλές είναι οι πιθανές αιτίες δημιουργίας αυτού του νερού. Μικρομετεωρίτες μεταφέρουν μικρές ποσότητες νερού θα μπορούσαν να αποθέσουν το νερό στην σεληνιακή επιφάνεια την ώρα της σύγκρουσης με την σεληνιακή επιφάνεια. Μια άλλη αιτία θα μπορούσε να είναι ο ηλιακός άνεμος του Ήλιου που παρέχει υδρογόνο στην σεληνιακή επιφάνεια και προκαλεί μια χημική αντίδραση με ορυκτά που φέρουν οξυγόνο στο έδαφος με αποτέλεσμα τη δημιουργία υδροξυλίου. Η ακτινοβολία από τον βομβαρδισμό μικρομετεωριτών θα μπορούσε να μετατρέψει αυτό το υδροξύλιο σε νερό.

Πώς αποθηκεύεται το νερό - καθιστώντας δυνατή τη συσσώρευση - εγείρει επίσης μερικές ενδιαφέρουσες ερωτήσεις. Το νερό θα μπορούσε να παγιδευτεί σε μικροσκοπικές δομές στο έδαφος που σχηματίζονται από την υψηλή θερμότητα που δημιουργείται από κρούσεις μικρομετεωριτών. Μια άλλη πιθανότητα είναι ότι το νερό θα μπορούσε να κρυφτεί ανάμεσα σε κόκκους σεληνιακού εδάφους και να προστατευτεί από το φως του Ήλιου.

Οι επόμενες πτήσεις του SOFIA θα αναζητήσουν νερό σε περισσότερες ηλιόλουστες τοποθεσίες και σε διαφορετικές σεληνιακές φάσεις για να μάθουν περισσότερα σχετικά με τον τρόπο παραγωγής, αποθήκευσης και μετακίνησης του νερού στη Σελήνη. Τα δεδομένα θα βοηθήσουν το έργο μελλοντικών αποστολών στη Σελήνη, όπως το VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover) της NASA, για να δημιουργήσουν τους πρώτους χάρτες υδατικών πόρων για μελλοντική εξερεύνηση του ανθρώπινου διαστήματος.

«Το νερό είναι ένας πολύτιμος πόρος, τόσο για επιστημονικούς σκοπούς όσο και για χρήση από τους εξερευνητές μας», δήλωσε ο Jacob Bleacher, επικεφαλής επιστήμονας εξερεύνησης για τη Διεύθυνση Ανθρώπινης Εξερεύνησης και Επιχειρήσεων της NASA. «Αν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τους πόρους στη Σελήνη, τότε μπορούμε να μεταφέρουμε λιγότερο νερό και περισσότερο εξοπλισμό για να επιτύχουμε νέες επιστημονικές ανακαλύψεις.»