دراسة مذهلة تكشف عن "ماء الشمس" على القمر

القمر - صورة أرشيفية

وكالات

الخميس، 05 يناير 2023 12:00 ص

أشارت دراسة حديثة لتحليل الغبار الذي تم استرداده من القمر، إلى أن الماء المرتبط بسطح القمر يمكن أن يكون مصدره الشمس.

وبشكل أكثر تحديدا، يمكن أن يكون نتيجة قصف أيونات الهيدروجين من الرياح الشمسية، والاصطدام بسطح القمر، والتفاعل مع أكاسيد المعادن، والترابط مع الأكسجين المطرود، والنتيجة هي المياه التي يمكن أن تختبئ في التربة القمرية بكميات كبيرة عند خطوط العرض الوسطى والعليا، وفقا لتقرير RT.

وهذا له آثار على فهمنا لمصدر وتوزيع المياه على القمر- وقد يكون له صلة بفهمنا لأصول الماء على الأرض.

وتوصل العلماء إلى أن المياه التي عثر عليها على حبيبات التربة القمرية بواسطة المركبة الجوالة Chang’e-5 التابعة لبرنامج استكشاف القمر الصيني جاءت من الرياح الشمسية، وأجريت الدراسة من قبل علماء من المركز الوطني الصيني لعلوم الفضاء ومعهد الجيولوجيا والجيوفيزياء.

وتم تحديد الارتباط بالرياح الشمسية بفضل وجود نسبة منخفضة من الديوتيريوم / الهيدروجين في المياه.

وتعد المياه على القمر جذابة نظرا لإمكانية تقسيمها إلى مكونات الأكسجين والهيدروجين من أجل توفير كل من الهواء الذي يحافظ على الحياة والوقود المحتمل.

وكجزء من دراستهم، أجرى عالم الكيمياء الكونية البروفيسور يانجتين لين من المختبر الرئيسي لفيزياء الأرض والكواكب في بكين، الصين، وزملاؤه، عمليات محاكاة حول الحفاظ على الهيدروجين في تربة القمر عند درجات حرارة مختلفة.

وحدد تحليلهم أن المياه الناتجة عن الرياح الشمسية يمكن الحفاظ عليها جيدا في كل من مناطق خطوط العرض المتوسطة والعالية للقمر.

وقال البروفيسور لين: "التربة القمرية القطبية يمكن أن تحتوي على مياه أكثر من عينات Chang’e-5".

وأوضح الفريق أن الدراسات السابقة أظهرت أن وجود الماء على سطح القمر يختلف باختلاف خط العرض والوقت من اليوم بما يصل إلى 200 جزء في المليون - وهو تغيير يشير إلى أن الماء يمتص بسرعة من القمر.

وعلى عكس بعثات أبولو، التابعة لوكالة ناسا، ومركبات الإنزال السوفييتية الثلاث "لونا" - والتي هبطت جميعها عند خطوط العرض القمرية المنخفضة (على وجه التحديد بين 8.97 درجة جنوبا - 26.13 درجة شمالا) - جمعت بعثة Chang'e-5 وأعادت عينات التربة من 43.06 درجة شمالا، موقع خط العرض الأوسط.

وإلى جانب ذلك، جمعت المركبة الصينية المواد من أصغر البازلت القمري المعروف - والتي يقل عمرها عن ملياري عام - ومن أكثر قاع بازلتي جفافا.

وفي ضوء ذلك، قال الفريق إن عينات التربة التي تم جمعها بواسطة Chang’e-5 هي المفتاح لفهم التوزيع المكاني والزماني والاحتفاظ بالمياه المشتقة من الرياح الشمسية في التربة القمرية.

ووفقا لذلك، أخذ الفريق ما يسمى بمقياس الطيف الكتلي الأيوني الثانوي (NanoSIMS) لقياس عمق وفرة الهيدروجين وحساب أيضا نسب الديوتيريوم والهيدروجين المقابلة.

وكشف التحليل أن غالبية حواف حبيبات التربة القمرية - وصولا إلى عمق داخلي يبلغ نحو 100 نانومتر - أظهرت تركيزات عالية من الهيدروجين، في حدود 1116-2.516 جزءا في المليون.

وقالوا إن هذه النسب تحتوي على نسب منخفضة للغاية من الديوتيريوم والهيدروجين والتي تتوافق مع الهيدروجين الذي نشأ من الرياح الشمسية.

واستنادًا إلى أحجام حبيبات التربة القمرية ومحتواها من الهيدروجين، قُدر المحتوى المائي الناتج عن الطاقة الشمسية والرياح بنحو 46 جزءا في المليون لعينات التربة، التي تم جمعها بواسطة Chang’e-5 - بما يتفق مع نتائج الاستشعار عن بعد.

وكشفت التجارب التي تضمنت تسخين بعض الحبوب أن الهيدروجين، الذي تزرعه الرياح الشمسية يمكن الحفاظ عليه بعد الدفن.

وكان الجمع بين نتائج هذه التجارب والبيانات السابقة هو ما سمح للفريق بإنشاء نموذج للتوازن الديناميكي بين الزرع في حبيبات الهيدروجين في التربة القمرية وإطلاق الغازات من الرياح الشمسية.

وكشف هذا أن درجة الحرارة - وبالتالي، خطوط العرض - هي مفتاح غرس وهجرة الهيدروجين في التربة القمرية، واقترح أنه يمكن العثور على وفرة أعلى من الهيدروجين في الحبوب عند قطبي القمر.

واختتم البروفيسور لين قائلا: "هذا الاكتشاف له أهمية كبيرة للاستخدام المستقبلي للموارد المائية على القمر. أيضا، على الرغم من فرز الجسيمات وتسخينها، فمن السهل نسبيا استغلال المياه الموجودة في التربة القمرية واستخدامها.