Když poprvé vstoupili na Měsíc, astronauti Apolla 11 namalovali obraz krajiny jako poušť bez kostí. Tam byla nějaká debata o tom, odkud voda pochází, ale nyní dva vědci s Národním muzeem přírodní historie v Paříži ve Francii určili, že většina vody v půdě na povrchu Měsíce byla vytvořena kvůli protonům ve slunečním větru narážejícím spíše na kyslík ve měsíčním prachu než na dopady komety nebo meteoritu.
První náznaky, že na Měsíci byla voda, přišly, když indický Chandrayaan-1 našel náznaky vody přes lunární povrch, když měřil ponoření do odraženého slunečního světla na vlnové délce absorbované pouze vodou a hydroxylem, což je molekula obsahující jeden atom vodíku a jeden atom kyslíku.
Abychom pomohli objasnit tento obrázek, vědci NASA se obrátili na data shromážděná dvěma ze svých kosmických sond - Cassiniho sondu, která v roce 1999 bzučela Měsíc na své cestě k Saturn, a kosmickou loď NASA Deep Impact, která letěla kolem Měsíce v červnu 2009 en cesta k setkání s kometou Hartley 2. Obě kosmické lodi potvrdily důkazy o vodě a hydroxylu, molekulách, které jsou pravděpodobně přítomny na Měsíci.
Existovaly tři pravděpodobné vysvětlení, jak se tam ta voda dostala. Komety a meteority byly dvě možnosti, zatímco jiní věřili, že to může být způsobeno slunečním větrem. V druhém případě by byla voda tvořena proudy plazmy vycházející ze sluneční atmosféry a rozbíjejícími vysokoenergetické protony na povrch měsíce. Kosmické paprsky zvnějšku sluneční soustavy by mohly injektovat ionty také do lunárních hornin, což by způsobilo chemické změny, které vytvářejí vodu.
Aby zjistili nejpravděpodobnější zdroj vody, Alice Stephant a Francois Robert změřili poměr vodíku a deuteria ve vzorcích půdy z misí Apollo 16 a Apollo 17. Vzorky prošly typem hmotnostního spektrometru, který nejen detekuje přítomné izotopy, ale i to, jak hluboko jsou ve vzorku povrchu.
Při studiu drobných zrn vzorků měsíční půdy zjistili, že redukce kyslíku ze silikátů v půdě protony ze slunečního větru byla téměř jistě prostředkem, kterým byla voda vytvářena. K tomuto závěru dospěli stanovením poměru izotopů lithia ve vzorcích, které daly poměr izotopů pro vodík. Z toho byli schopni vypočítat poměr deuterium-vodík, který porovnali s množstvím vody skutečně ve vzorku granulí.
Protože tam je více slunce více od slunce, každý možný zdroj měsíční vody by měl dávat jiný poměr. Komety a meteority mají výrazné proporce, zatímco protony ze slunečního větru nebo kosmických paprsků by měly každý jiný poměr.
Zjistili, že granule obsahovaly v průměru jen 15 procent vody odněkud (pravděpodobně komety nebo meteority), takže zbytek vznikl díky interakci slunečního větru. Také poznamenávají, že u některých vzorků byla veškerá voda způsobena interakcí slunečního větru.
"Potvrzujeme tento výsledek," řekl Stephant. "Vody bohaté na meteorit a kometu nepřinášejí na povrch měsíce důležitá množství vody."
Alberto Saal z Brown University v Providence na ostrově Rhode Island je s výsledkem spokojen. "Myslím, že myšlenka, že většina vody na povrchu měsíce pochází z implantací slunečního větru, je s největší pravděpodobností správná," říká.
Ve svém příspěvku zveřejněném v Sborník Národní akademie věd, Alice Stephant a François Robert popisují svou studii a výsledky, které našli. Rovněž však rychle poukazovali na to, že jejich závěry se týkají pouze vody na povrchu měsíce - zatímco původ vody pod hladinou je stále otevřený interpretaci.
Další čtení: PNAS
