Ensimmäisen astuessaan kuulle Apollo 11 -astronautit maalasi kuvan maisemasta luukuivana autiomaana. Veden lähtökohdasta on käyty keskustelua, mutta nyt kaksi tutkijaa Pariisin, Ranskan kansallisen luonnontieteellisen museon kanssa ovat päättäneet, että suurin osa Kuun pinnan maaperän vedestä muodostui protonien takia aurinkotuulessa, joka törmää kuun pölyssä olevan hapen kanssa komeetan tai meteoriitin iskujen sijasta.
Ensimmäiset vihjeet siitä, että kuussa oli vettä, tulivat, kun Intian Chandrayaan-1 löysi vinkkejä vedestä kuun pinnan poikki, kun se mittasi heijastuneen auringonvalon laskua aallonpituudella, jonka absorboivat vain vesi ja hydroksyyli, molekyyli, joka sisältää yhden vetyatomin ja yksi happiatomi.
Tämän kuvan selventämiseksi NASA: n tutkijat kääntyivät kahden heidän avaruusanturinsa - Cassini-koettimen -, joka sumaii kuuta vuonna 1999 matkalla Saturnukseen, - ja NASA: n Deep Impact -aluksen päälle, joka lensi kuun ohi kesäkuussa 2009. reitti kohtaamiseen komeetta Hartley 2: n kanssa. Molemmat avaruusalukset vahvistivat todisteita vedestä ja hydroksyylistä, molekyyleistä, joita todennäköisesti esiintyy kuuhun.
Oli kolme todennäköistä selitystä siitä, kuinka vesi pääsi sinne. Komeetat ja meteoriitit olivat kaksi mahdollisuutta, kun taas toiset uskoivat, että sen voi aiheuttaa aurinkotuuli. Jälkimmäisessä tapauksessa vesi olisi muodostunut plasmavirroista, jotka ovat lähteneet auringon yläilmastosta ja murskaaneet suuren energian protoneja Kuun pintaan. Aurinkojärjestelmän ulkopuolelta tulevat kosmiset säteet voivat myös injektoida ioneja kuun kiviin, aiheuttaen kemiallisia muutoksia, jotka luovat vettä.
Veden todennäköisimmän lähteen selvittämiseksi Alice Stephant ja Francois Robert mittasivat vedyn ja deuteriumin suhteen Apollo 16- ja Apollo 17 -operaatioiden maa-näytteissä. He ajoivat näytteet tietyn tyyppisen massaspektrometrin läpi, joka ei vain havaitse läsnä olevia isotooppeja vaan myös kuinka syvällä ne ovat pintanäytteessä.
Tutkiessaan kuun maaperän näytteiden pieniä jyviä, he havaitsivat, että veden synnyttäminen melkein varmasti oli hapen vähentäminen maaperän silikaattien protonien kautta auringon tuulen vaikutuksesta. He tulivat tähän johtopäätökseen määrittämällä litium-isotooppisuhteen näytteissä, jotka antoivat vedyn isotooppisuhteen. Sen perusteella he pystyivät laskemaan deuterium-vety-suhteen, jota he verrattiin rakeenäytteessä tosiasiallisesti käytetyn veden määrään.
Koska deuteriumia on yleensä enemmän auringosta, kunkin mahdollisen kuunvesilähteen tulisi antaa erilainen suhde. Komeetat ja meteoriitit ovat erottuvat mittasuhteet, kun taas auringon tuulen tai kosmisten säteiden protoneilla olisi kullakin erilaiset suhteet.
He havaitsivat, että rakeet sisälsivät keskimäärin vain 15 prosenttia vettä jostakin muualta (oletettavasti komeettoja tai meteoriitteja), jolloin loput muodostuivat auringon tuulen vuorovaikutuksesta. He huomauttavat myös, että joillekin näytteille koko vesi johtui auringon tuulen vuorovaikutuksesta.
"Vahvistamme tuon tuloksen", Stephant sanoi. "Vesirikkaat meteoriitti- ja komeetan vaikutukset eivät tuo merkittäviä määriä vettä kuun pintaan."
Alberto Saal Brownin yliopistossa Providencessa, Rhode Island, on tyytyväinen tulokseen. "Mielestäni ajatus siitä, että suurin osa kuun pinnan vedestä tulee auringon tuulen implantaateista, on todennäköisesti oikea", hän sanoo.
Heidän julkaisemassaan lehdessä Kansallisen tiedeakatemian julkaisut, Alice Stephant ja François Robert kuvaavat tutkimustaan ja löytämiään tuloksia. He huomauttivat kuitenkin myös nopeasti, että heidän päätelmänsä koskevat vain kuun pinnalta löytyvää vettä - kun taas pinnan alapuolella olevan veden alkuperä on edelleen tulkittavissa.
Lisätietoja: PNAS
