Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các dòng thiên thạch tấn công Mặt trăng truyền vào bầu khí quyển mặt trăng mỏng bằng hơi nước tồn tại trong thời gian ngắn, theo các nhà nghiên cứu sử dụng dữ liệu từ tàu vũ trụ LADEE của NASA. Những phát hiện sẽ giúp các nhà khoa học hiểu về lịch sử của nước mặt trăng.
Các nhà nghiên cứu từ NASA và Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học Johns Hopkins ở Laurel, Maryland, báo cáo rằng các dòng thiên thạch đập vào Mặt trăng truyền vào bầu khí quyển mặt trăng mỏng bằng hơi nước tồn tại trong thời gian ngắn.
Những phát hiện này sẽ giúp các nhà khoa học hiểu về lịch sử của nước mặt trăng – một nguồn tài nguyên tiềm năng để duy trì các hoạt động lâu dài trên Mặt trăng và khám phá không gian sâu của con người. Các mô hình đã dự đoán rằng các tác động của thiên thạch có thể giải phóng nước từ Mặt trăng dưới dạng hơi, nhưng các nhà khoa học vẫn chưa quan sát được hiện tượng này.
Giờ đây, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy hàng chục sự kiện trong dữ liệu được thu thập bởi Nhà thám hiểm môi trường bụi và khí quyển mặt trăng của NASA. LADEE là một nhiệm vụ robot quay quanh Mặt trăng để thu thập thông tin chi tiết về cấu trúc và thành phần của bầu khí quyển mặt trăng mỏng và xác định xem bụi có được đưa lên bầu trời mặt trăng hay không.
Mehdi Benna thuộc Trung tâm bay không gian Goddard của NASA ở Greenbelt, Maryland, và Đại học cho biết: “Chúng tôi đã theo dõi hầu hết các sự kiện này cho các dòng thiên thạch đã biết, nhưng điều thực sự đáng ngạc nhiên là chúng tôi cũng tìm thấy bằng chứng về bốn dòng thiên thạch chưa được khám phá trước đó”. Quận Maryland Baltimore. Benna là tác giả chính của nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Nature Geoscience s.
Các luồng thiên thạch mới được xác định, được quan sát bởi LADEE, xảy ra vào ngày 9 tháng 1, ngày 2 tháng 4, ngày 5 tháng 4 và ngày 9 tháng 4 năm 2014.
Có bằng chứng cho thấy Mặt trăng có nước (H2O) và hydroxyl (OH), họ hàng phản ứng mạnh hơn của H2O. Nhưng các cuộc tranh luận vẫn tiếp tục về nguồn gốc của nước, cho dù nó được phân phối rộng rãi và có thể có bao nhiêu.
“Mặt trăng không có lượng H2O hoặc OH đáng kể trong bầu khí quyển của nó trong hầu hết thời gian”, Richard Elphic, nhà khoa học dự án LADEE tại Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA ở Thung lũng Silicon của California cho biết. “Nhưng khi Mặt trăng đi qua một trong những dòng thiên thạch này, chúng ta sẽ phát ra đủ hơi để chúng ta phát hiện ra. Và sau đó, khi sự kiện kết thúc, H2O hoặc OH đã biến mất.”
Các nhà khoa học mặt trăng thường sử dụng thuật ngữ “nước” để chỉ cả H2O và OH. Chỉ ra có bao nhiêu H2O và bao nhiêu OH hiện diện là điều mà các nhiệm vụ trên Mặt trăng trong tương lai có thể giải quyết.
LADEE, được xây dựng và quản lý bởi Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA ở Thung lũng Silicon của California, đã phát hiện ra hơi nước bằng Máy quang phổ khối trung tính, một thiết bị do Goddard chế tạo. Nhiệm vụ quay quanh Mặt trăng từ tháng 10 năm 2013 đến tháng 4 năm 2014 và thu thập thông tin chi tiết về cấu trúc và thành phần của bầu khí quyển mặt trăng, hay chính xác hơn là “exosphere” – một lớp khí mờ nhạt quanh Mặt trăng.
Để giải phóng nước, các thiên thạch phải xâm nhập ít nhất 3 inch (8 cm) bên dưới bề mặt. Bên dưới lớp trên cùng khô xương này là một lớp chuyển tiếp mỏng, sau đó là lớp ngậm nước, nơi các phân tử nước có khả năng dính vào các mảnh đất và đá, được gọi là regolith.
Từ các phép đo nước trong không gian, các nhà nghiên cứu tính toán rằng lớp ngậm nước có nồng độ nước khoảng 200 đến 500 phần triệu, tương đương khoảng 0,02 đến 0,05 phần trăm trọng lượng. Nồng độ này khô hơn nhiều so với đất trên mặt đất khô nhất, và phù hợp với các nghiên cứu trước đó. Nó khô đến mức người ta sẽ cần xử lý hơn một tấn regolith để thu được 16 ounce nước.
Bởi vì vật liệu trên bề mặt mặt trăng rất mịn, thậm chí một thiên thạch chỉ là một phần của một inch (5 mm) có thể xuyên qua đủ xa để giải phóng một luồng hơi. Với mỗi tác động, một chiếc quạt sóng nhỏ ra và đẩy nước ra khỏi khu vực xung quanh.
Khi một dòng thiên thạch mưa rơi xuống bề mặt mặt trăng, nước được giải phóng sẽ đi vào ngoài vũ trụ và lan qua nó. Khoảng hai phần ba lượng hơi đó thoát ra ngoài không gian, nhưng khoảng một phần ba lại rơi xuống bề mặt Mặt trăng.
Những phát hiện này có thể giúp giải thích sự lắng đọng của băng trong các bẫy lạnh trong vùng tối của các miệng hố gần các cực. Hầu hết nước trên Mặt trăng được đặt trong các bẫy lạnh, nơi nhiệt độ thấp đến mức hơi nước và các chất bay hơi khác gặp trên bề mặt sẽ ổn định trong một thời gian rất dài, có thể lên tới vài tỷ năm. Các cuộc tấn công của thiên thạch có thể vận chuyển nước cả vào và ra khỏi bẫy lạnh.
Nhóm nghiên cứu loại trừ khả năng tất cả nước được phát hiện đến từ chính các thiên thạch.
“Chúng tôi biết rằng một số nước phải đến từ Mặt trăng, vì khối lượng nước được giải phóng lớn hơn khối lượng nước trong các thiên thạch đi vào”, tác giả thứ hai của bài báo, Dana Hurley thuộc Đại học Johns Hopkins nói. Phòng thí nghiệm Vật lý ứng dụng.
Phân tích chỉ ra rằng các tác động của thiên thạch giải phóng nước nhanh hơn nó có thể được tạo ra từ các phản ứng xảy ra khi gió mặt trời chạm vào bề mặt mặt trăng.
Benna cho biết: “Nước bị mất có khả năng cổ xưa, có niên đại từ sự hình thành của Mặt trăng hoặc lắng đọng sớm trong lịch sử của nó”.
NASA đang dẫn đầu sự trở lại bền vững với Mặt trăng với các đối tác thương mại và quốc tế để mở rộng sự hiện diện của con người trong không gian và mang lại kiến thức và cơ hội mới.
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi Trung tâm bay không gian NASA / Goddard . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :