L'acqua sulla luna dovrebbe essere più accessibile di quanto pensassimo

QUELLO

Se non lo sai già: Sì, c'è acqua sulla luna. La NASA suggerisce che ce n'è tanto quanto 600 milioni di tonnellate di ghiaccio d'acqua lì, che un giorno potrebbe aiutare i coloni lunari a sopravvivere. Potrebbe anche essere trasformato in una forma economica di carburante per razzi (devi solo dividere l'acqua in ossigeno e idrogeno, e presto, hai la propulsione per il volo spaziale).

Sfortunatamente, non abbiamo mai saputo quanta acqua ci sia effettivamente sulla luna, dove sono immagazzinate esattamente quelle riserve o come accedervi e raccoglierla. Né gli scienziati hanno mai veramente capito come l'acqua abbia avuto origine lì.

Non abbiamo ancora risposte a queste domande, ma due nuovi studi pubblicati oggi su Nature Astronomy suggeriscono che l'acqua sulla luna non è così nascosta come pensavano gli scienziati.

Attraverso lo specchio

Il primo studio riporta la rilevazione di molecole d'acqua su superfici lunari esposte alla luce solare in prossimità del cratere Clavius ​​lungo 231 chilometri, grazie alle osservazioni effettuate dal Osservatorio stratosferico per l'astronomia a infrarossi (SOFIA) gestito dalla NASA e dal Centro aerospaziale tedesco. Per molto tempo si è pensato che l'acqua avrebbe le migliori possibilità di rimanere stabile nelle regioni lunari, come i grandi crateri, che sono permanentemente ricoperte di ombra. Tali regioni e l'acqua che contenevano, pensavano i ricercatori, sarebbero state protette dai disturbi della temperatura indotti dai raggi solari.

A quanto pare, c'è acqua seduta in pieno giorno. Questa è la prima volta che possiamo affermare con certezza che la molecola d'acqua è presente sulla superficie lunare, afferma Casey Honniball , ricercatore presso il Goddard Space Flight Center della NASA e autore principale dello studio SOFIA.

Le osservazioni di SOFIA indicano molecole d'acqua incorporate nella struttura delle perle di vetro, che consente alle molecole di resistere all'esposizione alla luce solare. La quantità di acqua contenuta in queste perle vetrose è paragonabile a 12 once disperse su un metro cubo di terreno, sparse sulla superficie della luna. Ci aspettiamo che l'abbondanza di acqua aumenti man mano che ci avviciniamo ai poli, dice Honniball. Ma quello che abbiamo osservato con SOFIA è l'opposto: le perline sono state trovate in una regione latitudinale più vicina all'equatore, anche se non è probabile che sia un fenomeno globale.

SOFIA è un osservatorio aereo costruito con un 747 modificato che vola in alto nell'atmosfera, quindi il suo telescopio di nove piedi può osservare oggetti nello spazio con il minimo disturbo dell'atmosfera pesante d'acqua della Terra. Ciò è particolarmente utile per l'osservazione nelle lunghezze d'onda dell'infrarosso e in questo caso ha aiutato i ricercatori a distinguere l'acqua molecolare dai composti idrossilici sulla luna.

I giochi d'acqua vitrei sulla luna sono stati precedentemente trovati in un'indagine sulla mineralogia lunare condotta nel 1969 (grazie alle osservazioni fatte da un osservatorio di palloncini). Ma quelle osservazioni non sono state riportate e pubblicate. Forse non si sono resi conto della grande scoperta che avevano effettivamente fatto, dice Honniball.

La quantità di acqua contenuta nelle perle vetrose è un po' bassa per essere utile all'uomo, ma è possibile che la concentrazione sia molto maggiore in altre aree (lo studio SOFIA si è concentrato solo su un'area della luna).

Ancora più importante, i risultati anticipano la possibilità di un ciclo dell'acqua lunare che potrebbe ricostituire le riserve d'acqua sulla luna, qualcosa che sembra a malapena comprensibile per un mondo a lungo ritenuto arido e morto. È una nuova area che non abbiamo mai esaminato in dettaglio prima, dice Clive Neal , un geologo planetario dell'Università di Notre Dame, che non è stato coinvolto in nessuno dei due studi.

Le ombre più piccole

Il secondo studio , tuttavia, potrebbe essere più rilevante per i piani immediati della NASA per l'esplorazione lunare. Le nuove scoperte suggeriscono che le riserve di ghiaccio d'acqua della luna sono sostenute in quelle che vengono chiamate micro trappole fredde che hanno un diametro di appena un centimetro o meno. Nuovi modelli 3D generati utilizzando l'infrarosso termico e le immagini ottiche riprese da Lunar Reconnaissance Orbiter della NASA mostrano che le temperature in queste micro trappole sono sufficientemente basse da mantenere intatto il ghiaccio d'acqua. Potrebbero essere responsabili dell'alloggiamento dal 10 al 20% dell'acqua immagazzinata in tutte le ombre permanenti della luna, per un'area totale di circa 40.000 chilometri quadrati, principalmente nelle regioni più vicine ai poli.

Invece di una manciata di grandi trappole fredde all'interno di 'crateri con nomi', c'è un'intera galassia di minuscole trappole fredde sparse su tutta la regione polare, dice Paul Hayne , uno scienziato planetario dell'Università del Colorado, Boulder, l'autore principale dello studio. Le micro trappole fredde sono molto più accessibili rispetto alle regioni più grandi e permanentemente in ombra. Invece di progettare missioni per avventurarsi in profondità nell'ombra, astronauti e rover potrebbero rimanere alla luce del sole mentre estraggono l'acqua dalle micro trappole fredde. Potrebbero esserci centinaia di milioni o addirittura miliardi di questi siti sparsi sulla superficie lunare.

Più dati creano più misteri

Gli studi non sono perfetti. Non c'è ancora una chiara spiegazione per come si siano formati questi bicchieri d'acqua. Honniball afferma che probabilmente hanno avuto origine da meteoriti che hanno generato l'acqua all'impatto o l'hanno rilasciata così com'è. Oppure potrebbero essere il risultato di un'antica attività vulcanica. Neal sottolinea che lo studio SOFIA non è in grado di fornire un quadro completo del motivo per cui la distribuzione del vetro appare in funzione della latitudine, o di come potrebbe cambiare durante un intero ciclo lunare. Sono necessarie osservazioni dirette per confermare ciò che entrambi gli studi suggeriscono e per rispondere alle domande che sollevano.

Potremmo non dover aspettare a lungo per quel tipo di dati. In vista delle missioni Artemis destinate a riportare gli astronauti sulla superficie lunare, la NASA prevede di lanciare un serie di missioni robotiche ciò aiuterebbe anche a caratterizzare il contenuto di ghiaccio d'acqua sulla luna. La più importante di queste missioni è VIPERA , un rover previsto per il lancio nel 2022 che dovrebbe cercare il ghiaccio d'acqua nel sottosuolo.

Alla luce delle nuove scoperte, la NASA potrebbe decidere di cambiare un po' l'obiettivo di VIPER di studiare anche le acque superficiali, e dare un'occhiata più da vicino a qualsiasi caratteristica del vetro sotto il sole o esaminare quanto bene le micro trappole fredde potrebbero funzionare per preservare il ghiaccio d'acqua. Altri carichi utili della NASA, così come missioni gestite da altri paesi , probabilmente studieranno più da vicino il contenuto delle acque superficiali. Neal suggerisce che un sistema di monitoraggio dell'esosfera lunare sarebbe molto utile per svelare la storia dell'acqua sulla luna e capire come un possibile ciclo dell'acqua lunare si traduca in acqua stabile (o instabile) sulla superficie.

Più guardiamo la luna, meno sembriamo capire, dice Neal. Ora abbiamo qualche motivo in più per tornare indietro e studiarlo. Dobbiamo arrivare in superficie e prelevare campioni e allestire stazioni di monitoraggio per ottenere effettivamente dati definitivi per studiare questo tipo di ciclo.

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