Misija Chang’e-5 otkriva značajne minerale bogate vodom u zemljištu Meseca

Misija Chang’e-5 otkriva značajne minerale bogate vodom u zemljištu Meseca

Na Mesecu ima vode, a naučnici su upravo potvrdili gde se mnogo toga krije.

Nedavno je otkriveno da mineral u Mesečevoj prašini koji je sakupio kineski lender Čang’e-5 i prevezen na Zemlju sadrži toliko vode da čini 41 odsto njegove težine.

Mineral je sličan novograblenovitu, koji je tek pre nekoliko godina identifikovan u bazaltnoj steni sa ruskog poluostrva Kamčatka. I lunarna i zemaljska verzija imaju hemijsku formulu (NH 4 )MgCl 3 ·6H 2 O i imaju sličnu kristalnu strukturu.

S obzirom na to da novograblenovit možemo da proučavamo upravo ovde na Zemlji, otkriće skoro identičnog minerala na Mesecu može nam dati neke naznake o tome gde se lunarna voda krije i kako je tamo dospela – kao i o istoriji lunarnog H 2 O.

Poreklo, prisustvo i distribucija vode na Mesecu ostaju misterija. To je nešto što naučnici žele da otkriju, jer odakle dolazi vlaga sa Meseca i gde se ona sada nalazi je važna komponenta istorije sistema Zemlja-Mesec.

Pored toga, saznanje gde voda vreba ima značaj za buduće misije istraživanja Meseca, jer je ljudima potrebna voda za preživljavanje.

Voda je ranije pronađena u starijim lunarnim uzorcima, zarobljena u sitnim staklenim perlama koje nastaju kada se površinski materijal topi i formira ono što je poznato kao sferule. Detekcija vodenih signala u spektru svetlosti koja se reflektuje sa Mesečeve površine sugeriše da ima još mnogo toga gore, negde.

Jedna preovlađujuća ideja je da je voda vezana za minerale koji čine lunarni regolit. Prethodne studije su, međutim, sugerisale da bi vodonik i kiseonik vezani u Mesečevoj prljavštini mogli biti u obliku drugih hidroksilnih molekula – jedinjenja sastavljena od vodonika i kiseonika u proporcijama drugačijim od onog u vodi.

Međutim, kada je sleteo na Mesec u decembru 2020. godine, Chang’e-5 je napravio proboj – prvo in situ detekciju onoga što je izgledalo kao voda u steni na Mesecu. Međutim, bilo je nejasno da li je detekcija zapravo molekularna voda ili drugi hidroksilni molekul. To je zahtevalo detaljniju analizu od one koju bi robotski lender mogao da pruži.

Sada su ljudi na Zemlji predvođeni fizičarima Šifeng Đin i Munan Hao iz Kineske akademije nauka izvršili tu analizu, podvrgavajući uzorke koje je misija Čang’e-5 na Zemlju poslala rendgenskoj kristalnoj difrakciji i tehnikama analize hemijskih izotopa da bi se utvrdilo da li lunarni regolit sadrži vodu ili nešto drugo.

Njihovi napori su otkrili prisustvo molekularne vode, pri čemu mineral (NH 4 )MgCl 3 ·6H 2 O sadrži do šest kristala vode.

Novograblenovit se retko formira na Zemlji, nastaje interakcijom vrelog bazalta sa vulkanskim gasovima koji su bogati vodom i amonijakom. Mesečev mineral nije sasvim isti – izotop hlora koji se nalazi u njemu ima drugačiji sastav od zemaljskih izotopa hlora – ali njegov mehanizam formiranja je verovatno prilično sličan.

Ovo sugeriše da je lunarni izvor vode i amonijaka postojao kada je vulkanska aktivnost bila aktivna u prošlosti Meseca.

„Termodinamička analiza pokazuje da je donja granica sadržaja vode u lunarnom vulkanskom gasu u to vreme bila uporediva sa onom kod najsuvljeg vulkana na Zemlji danas, vulkana Lengai“, piše u saopštenju Kineske akademije nauka.

„Ovo otkriva složenu istoriju lunarnog vulkanskog degaziranja, što je od velikog značaja za istraživanje evolucije Meseca.

Otkriće takođe ukazuje na ranije nepoznat izvor vode na Mesecu – hidratizovane soli. Ovo je mnogo stabilnije od vodenog leda, što sugeriše da bi moglo biti dostupno čak i na područjima Meseca koja su često okupana sunčevom svetlošću, smanjujući naše buduće moguće oslanjanje na vodeni led koji se nalazi duboko u zasjenjenim kraterima na lunarnim polovima.

Nalazi tima objavljeni su u Nature Astronomy.