„Vodní cyklus na Měsíci“ je věta, kterou mnoho lidí - včetně lunárních vědců - nikdy neočekávalo. Tento překvapivý nový nález všudypřítomné vody na povrchu Měsíce, odhalený a potvrzený třemi různými kosmickými loděmi v loňském roce, byl jedním z hlavních témat nedávné diskuse a studia lunárních vědců. Ale vymyslet cyklus, jak se voda objevuje a mizí během lunárního dne, zůstává nepolapitelný. V současné době mají vědci podezření na několik různých procesů, které by mohly dodávat vodu a hydroxyl (OH) na lunární povrch: meteority nebo komety, které zasáhly Měsíc, vyplynuly z vnitřku Měsíce, nebo sluneční vítr interagující s lunárním regolitem. Doposud se však žádný z těchto procesů nesčítá.
Dana Hurley z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory je součástí týmu vědců, kteří se pokoušejí modelovat lunární vodní cyklus, a diskutovala o práci na třetím ročním lunárním fóru NASA Lunar Science Institute ve výzkumném centru Ames, 20. – 22. Července 2010. .
"Když děláme model, předpokládáme, že ztráta vody je prostřednictvím fotodisociace, a tak se stanoví časový plán," řekl Hurley časopisu Space Magazine. "A s použitím tohoto časového rozvrhu množství, které přichází přes sluneční vítr nebo mikrometeority, nemůže přidat k pozorovanému množství, pokud je ve stabilním stavu, takže něco není jiving."
Fotodisociace zahrnuje rozložení látky na jednodušší složky zářením sluneční energie.
Zdá se, že množství vody se mění v průběhu lunárního dne. Dvě pozorování týdně oddělená spektrometrem na repasované kosmické lodi Deep Impact (nyní nazývané EPOXI) ukázala, že oblast, která byla blízko terminátoru Měsíce za úsvitu, měla detekovatelné množství vody a hydroxylu ao týden později, když byla blízko poledne, látky byly pryč. Ale nový region za úsvitu měl H2O a OH.
Jedna teorie tvrdí, že voda a hydroxyl jsou částečně tvořeny z vodíkových iontů ve slunečním větru. Místní poledne, když je měsíc nejteplejší, dojde ke ztrátě vody a hydroxylu. Večer se povrch opět ochladí a voda a hydroxyl se vracejí.
Hurley však řekl, že sluneční vítr v ustáleném stavu nereprodukuje pozorovanou povrchovou hustotu vody a hydroxylu.
Při pohledu na další možné zdroje - známou rychlost zdroje mikrometeoroidů a komet - se také neposkytuje množství pozorovaných H20 a OH.
"Opravdu bychom chtěli mít mnohem více pozorování, abychom pochopili, jak se vyvíjí v průběhu dne," řekl Hurley.
Hurley ve svém rozhovoru uvedla, že její tým se pokouší podívat na všechny možné úhly a nápady, včetně nedávných větších hitů komety na Měsíc, nebo potenciálně sezónní události, kdy by se voda, která se může ukládat na zimních pólech, mohla uvolnit, když se v létě zahřeje. Dosud však žádný z těchto nápadů nebyl testován ani modelován a od nynějška neposkytuje řešení denního cyklu vody, který byl pozorován.
Také poznamenala, že jelikož zjevně probíhají některé jedinečné procesy, je třeba více prozkoumat interakci mezi povrchem a atmosférou.
"Povrch a atmosféra jsou spojeny," řekl Hurley v rozhovoru s časopisem Space Magazine. „Atmosféra je vytvářena z povrchu; neexistuje žádná atmosféra, která na Měsíci trvá dlouho a neustále se vytváří a ztrácí. A tak to přichází z povrchu, buď z něčeho, co přichází z lunárních regolitových zrn, nebo z něčeho, co s těmito zrny reaguje, ať už je to sluneční vítr nebo něco, co má dopad. Povrch je tedy zdrojem atmosféry a atmosféra se vrací a interaguje s povrchem znovu. A opravdu musíte pochopit celý tento systém. “
Jaký je její nejlepší odhad, co se týče zdroje vody?
Hurley řekl, že v regolitu musí probíhat určitá recyklace a možná složitá chemie povrchu, která umožňuje H20 a OH existovat po delší dobu, což by lépe vysvětlilo povrchovou hustotu.
"To, na co jsem se podíval, je to, co by se mohlo stát v atmosféře a jak se věci pohybují kolem od povrchu nahoru a potom zpět dolů k povrchu," řekla. "Měsíční regolit je poměrně volný a tyto malé částice a plyny mohou v regolitu klesat a být uvnitř několika centimetrů v horní části a pracovat směrem dolů a zpět." V horní vrstvě tedy probíhá výměna, která působí jako rezervoár. To je můj nejlepší odhad toho, co se děje. “
