آب موجود در ماه از کجا آمده است؟ - وبلاگ ساعت مچی

به گزارش وبلاگ ساعت مچی، ما تصور می کنیم که ماه را به خوبی می شناسیم؛ در این قمر گرد و غبار هست، سنگ هست و دشت های بازالتی وجود دارد که محصول آتشفشان های گسترده در طول تاریخ آن است و همانطور که اخیراً کشف کردیم، آب هم وجود دارد، آن هم خیلی زیاد. اما هنوز یک مسئله را به درستی نمی دانیم؛ این همه آب از کجا آمده است؟

به گزارش وبلاگ ساعت مچی، این راز به نظر می رسد که پاسخی برای خود پیدا نموده است، زیرا که یک مطالعه تازه اکنون توانسته منبعی جالب توجه و تاریخی برای آب ماه بیابد و آن چیزی جز آتشفشان های این قمر نیست که زمانی سطح ماه را فرا گرفته بودند. دانشمندان سیاره شناسی این ایده را مطرح کردند که آیا آتشفشان های باستانی ماه قادر بود مقادیر کافی مولکول های آب در هنگام خروج گاز های آتشفشانی آزاد کند تا دوباره به سطح قمر سقوط کند و صفحات یخی را در سایه دائمی آن تشکیل دهد. اکنون به نظر می رسد که پاسخ آن ها بله است.

تیمی از محققان به سرپرستی دانشمند سیاره شناسی اندرو ویلکوسکی از دانشگاه کلرادو بولدر در مقاله خود نوشتند: مدل ما نشان می دهد که [حدود]41 درصد از کل جرم H2O فوران شده در این دوره می تواند به صورت یخ در نواحی قطبی ماه، با ضخامت های تا چند صد متر متراکم شده باشد. تحقیق ما نشان می دهد که دوره فعال آتشفشانی ماه اولیه با جو های برخوردی کوتاه مدت تعیین می شد که باعث می شد مقادیر زیادی آب در قطب ها جمع آوری گردد و یخ و بخار آب به طور موقت در دسترس باشد.

اگرچه امروزه ماه بسیار آرام به نظر می رسد، اما روزی روزگاری یک قمر آتشین بود. آن لکه های تاریکی که در ماه کامل می بینید، در واقع دشت های وسیعی از سنگ های آتشفشانی هستند که مربوط به دوره ای از فعالیت های آتشفشانی در مقیاس بزرگ که ممکن است از 4.2 میلیارد سال پیش شروع شده و تا حدود 1 میلیارد سال پیش ادامه داشت. این فوران ها شامل ابر های بزرگ گاز های آتشفشانی، عمدتاً مونوکسید کربن و بخار آب می شد که می توانستند جو های ضعیف و گذرا را در اطراف ماه تشکیل دهند.

ویلکوسکی و همکارانش از همین زمینه استفاده نموده و این سوال را مطرح کردند که اگر همه این بخار آب در در باد های خورشیدی متلاشی نگردد، چه رخ خواهد داد؟ آیا ممکن است که مقداری از این بخار آب به یخ تبدیل شده و در سطح ماه باقی بماند؟ دانشمندان مدلسازی خود را بر اساس میانگین نرخ فوران های بزرگ که تقریباً هر 22000 سال یک بار رخ می دهد، انجام دادند. سپس سرعت فرار گاز های آتشفشانی به فضا را در مقایسه با مقدار متراکم شدن، یخ زدن و نشستن روی سطح ماه مورد مطالعه قرار دادند.

آن ها دریافتند که در بازه زمانی حدود 1000 ساله، تقریباً 15 درصد از آب در نیمه تاریک ماه ته نشین می گردد و یخبندان را تشکیل می دهد. به گفته محققان، مقداری از این یخبندان در نور خورشید به مرور زمان تصعید می گردد، اما در طول میلیارد ها سال، به مقدار کافی می توانست باقی بماند تا بخش قابل توجهی از یخ های امروزی را تشکیل دهد. البته این بدان معنا نیست که استخراج آن آسان خواهد بود. ممکن است بعضی از این منابع آبی، متر ها زیر سطح ماه مدفون باشد. اما احتمالاً مقداری از این آب در عرض های جغرافیایی پایین تر به مقدار کافی روی سطح باقی بماند تا با مواد معدنی موجود در آنجا تعامل داشته باشد، یا در شیشه های آتشفشانی که در برخورد شهاب سنگ ها دوباره ذوب می شوند، جذب گردد.

به هر روی و جود چنین منابع آبی به شرط یافتن راهی برای استخراج آن می تواند برای عملیات های بعدی حضور انسان در فضا بسیار راه گشا باشد. اگر فضانوردان ساکن ماه بتوانند آب مورد احتیاج خود را از همین قمر تأمین نمایند، صرفه جویی های قابل توجهی در عملیات های بعدی سکونت در ماه ایجاد خواهد نمود. این موضوع حتی می تواند به فراوری و کاشت محصولات غذایی در ماه منجر گردد که یکی از مهمترین دغدغه های حضور طولانی مدت و دائمی در این قمر است. نتایج تحقیقات این تیم در The Planetary Science Journal منتشر شده است.

منبع: sciencealert

ترجمه: مصطفی جرفی-وبلاگ ساعت مچی